不同加载速率下煤的侧向变形特征研究

作     者：马振乾 梁旭超 池恩安 张鹏冲 谢雄刚 Ma Zhenqian;Liang Xuchao;Chi Enan;Zhang Pengchong;Xie Xionggang

作者机构：贵州大学矿业学院贵阳550025 保利新联爆破工程集团有限公司贵阳550002 中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京100083 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037 

出 版 物：《应用力学学报》 (Chinese Journal of Applied Mechanics)

年 卷 期：2020年第37卷第5期

页      面：2007-2012,I0012页

核心收录：

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51904080) 中国博士后科学基金(201864M1525) 贵州省基础研究计划项目(黔科合基础1116) 贵州省科技支撑计划项目(黔科合支撑2Y026)。 

主　　题：加载速率 侧向变形 煤体 单轴压缩 

摘      要：利用TAW-2000型电液伺服岩石力学试验系统开展了5种不同加载速率下的单轴压缩试验,分析了加载速率对煤体侧向变形特性的影响。研究结果表明:在裂纹闭合压密阶段、弹性变形至裂纹稳定扩展阶段,煤样变形以轴向压缩为主,侧向变形很小;在裂纹非稳定扩展阶段侧向应变开始加速增大,并在峰前应力调整阶段出现小幅陡增现象;在峰后扩容阶段煤样侧向应变急剧增大,呈现扩容与脆性破坏多次交替出现的特征,这一阶段大多数试件的侧向应变占总侧向应变的70%~90%。在加载初期煤样侧轴比处于较低水平,当轴向应力出现第一次跌落以后,煤样侧向应变快速增大,而轴向应变增加速度较小,导致试件侧轴比呈现快速增大直至试验结束。不同加载速率下煤样第一次出现轴向应力跌落时的侧向应变保持在3.0×10^-3左右,表明在不同加载速率下煤样出现第一次轴向应力跌落时的侧向应变基本相同,可将侧向应变作为预测煤体破坏的控制变量。