瓦斯抽采钻孔孔周裂纹扩展规律

作     者：张天军 张磊 李树刚 张超 潘红宇 董晓刚 ZHANG Tianjun;ZHANG Lei;LI Shugang;ZHANG Chao;PAN Hongyu;DONG Xiaogang

作者机构：西安科技大学理学院陕西西安710054 西安科技大学安全科学与工程学院陕西西安710054 西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室陕西西安710054 

出 版 物：《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 (Journal of Liaoning Technical University (Natural Science))

年 卷 期：2018年第37卷第3期

页      面：499-507页

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51374168 51474172 51504189) 国家自然科学基金科学仪器基础研究专项(51327007) 

主　　题：裂纹扩展 数字散斑 孔周位移 单轴压缩 裂纹张开位移 

摘      要：为研究瓦斯抽采钻孔孔周裂纹扩展规律,制作不同抗压强度的含钻孔试样并进行全应力—应变单轴压缩试验,采用数字散斑相关测量方法获取试样表面破坏图像序列及其表面破坏过程中的全场应变.研究不同强度试样破坏过程中的裂纹分布,孔周位移及裂纹张开位移.结果表明:低抗压强度试样较高抗压强度试样的破坏形式更加多样,裂纹分布形式也更加繁杂;两种试样的孔顶和孔底始终保持相对收缩的趋势,孔洞断面形状在试样破坏的过程中逐渐由圆形变为椭圆形;试样强度对裂纹扩展的影响较大,低强度试样孔周位移约为高强度试样的2~4倍,其裂纹扩展开始时间早于高强度试样,且裂纹张开位移高1~2个数量级;轴向应力σ在0.2σmax^0.5σmax时T类裂纹首先扩展,σ0.8σmax时I类和N类裂纹扩展并逐渐连通.