两种应力路径下无烟煤的变形破坏特征及能量分析

作     者：王凯 郑吉玉 朱奎胜 

作者机构：中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院北京100083 河南工程学院土木工程学院河南郑州451193 

出 版 物：《岩土力学》 (Rock and Soil Mechanics)

年 卷 期：2015年第36卷第S2期

页      面：259-266页

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0815[工学-水利工程] 0901[农学-作物学] 0813[工学-建筑学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：国家自然科学基金(No.51174212 No.51304213 51474219) 高等学校博士学科点专项科研基金博导类资助课题(No.20120023110006) 河南省生物遗迹与成矿过程重点实验室基金(No.OTMP1410) 

主　　题：常规三轴试验 卸围压 变形破坏 能量分析 

摘      要：煤矿井下巷道开挖及采煤是一个卸围压过程,与常规三轴压缩试验相比,煤岩在卸围压时表现出不同的力学性质。通过对常规三轴和卸围压两种应力路径下的试验研究发现,无论是常规三轴还是卸围压试验,高围压均导致煤样更大的应变和更强烈的破坏。在初始围压相同的情况下,与常规三轴试验相比,卸围压试验中峰值点割线模量较小、割线泊松比较大;煤样在卸围压时的破坏更强烈,侧向应变较大,而轴向应变差别不大。通过卸围压效应系数分析发现,初始围压越高和卸围压速率越大,煤样的卸围压效应系数越小,越易失稳破坏,与高围压下割线模量降低相一致。对常规三轴和卸围压试验中无烟煤破坏过程的能量变化分析结果表明,卸围压速率越快,煤样的极限储存能Up越小,煤样越易失稳破坏,验证了卸围压效应系数分析结果。高围压下常规三轴试验和卸围压试验中煤样的破坏需要更多的能量,揭示了高围压下煤样变形破坏强烈的多的原因。