煤岩本构关系与冲击倾向指标的力学分析

作     者：丁鑫 肖晓春 潘一山 吕祥锋 吴迪 Ding Xin;Xiao Xiaochun;Pan Yishan;Lü Xiaingfeng;Wu Di

作者机构：辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000 绍兴文理学院土木工程学院岩石力学与地质灾害实验中心浙江绍兴312000 辽宁大学环境学院辽宁沈阳110136 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 

出 版 物：《地下空间与工程学报》 (Chinese Journal of Underground Space and Engineering)

年 卷 期：2020年第16卷第5期

页      面：1371-1382页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080102[工学-固体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家科技重点研发计划(2017YFC0804208) 辽宁省教育厅一般项目(LJYL045) 国家自然科学基金(51774164,51774048,51504122) 

主　　题：冲击地压 冲击倾向性 煤岩本构关系 力学分析 

摘      要：深入研究不同冲击倾向煤岩力学行为演化机制对认识和防治冲击地压具有重要的科学意义与工程价值。以弹塑性力学、岩石力学相关理论为基础,综合分析现有研究成果认为煤岩对外载荷的弹、塑性力学响应是其具有冲击倾向特征的本质原因,将煤岩峰值前塑性应变与弹性应变的比值定义为峰前损伤系数(K),以Scott模型为基础建立了煤岩本构关系,揭示了煤岩具有不同冲击倾向性的深层原因是损伤形成在受载过程的分布差异。推导了弹性能指数、冲击能量指数、峰后切线应力降模量和平均应力降模量的理论表达,随K值越小煤岩峰后盈余能越大,其冲击倾向特征越明显;将实测结果与理论值对比,弹性能指数理论值与实测结果吻合程度较高,而冲击能指数相对较低,但理论值对煤岩冲倾向性分类结果与实测值基本一致,总体上能对煤岩冲击倾向特征较好的描述。