煤岩破坏过程的细观力学损伤演化机制

发布时间：2018-01-13 11:32

  本文关键词：煤岩破坏过程的细观力学损伤演化机制　出处：《煤炭学报》2014年12期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：为了有效监测煤岩巷道围岩的损伤稳定程度,以漳村矿煤岩为例开展了煤岩损伤破坏特性的研究,首先对该矿煤岩进行单轴压缩试验测得其力学参数,然后通过颗粒流软件获得其细观力学参数进行了不同围压下煤岩试验。分析了煤岩破坏过程的声发射和应变能变化规律,并从煤岩损伤萌生、成核、扩展和贯通的过程研究了损伤演化机制,获得以下结论:最大声发射强度与峰值应力并不同时出现,具有一定滞后性,低围压范围滞后效应随围压变化敏感,高围压范围围压对其影响减弱;随着围压增加在最大声发射前会出现明显的平静期,并指出平静期的出现是由煤岩内部严重损伤区的产生和损伤愈合吸收应变能所致;将煤岩损伤破坏过程分为微损伤弥散分布、损伤局部集中发展成核、裂纹稳步扩展形成局部裂隙、局部裂隙贯通煤岩失稳4个阶段,指出围压对各个阶段的影响异同。
[Abstract]:In order to effectively monitor the damage and stability of surrounding rock of coal and rock roadway, the damage and failure characteristics of coal and rock in Zhangcun Coal Mine were studied. Firstly, the mechanical parameters of coal and rock were measured by uniaxial compression test. Then the meso-mechanical parameters were obtained by the particle flow software to carry out coal and rock tests under different confining pressures. The changes of acoustic emission and strain energy in the process of coal and rock failure were analyzed, and the initiation and nucleation of coal and rock damage were carried out. The mechanism of damage evolution is studied in the process of expansion and transfixion. The following conclusions are obtained: the maximum acoustic emission intensity and peak stress do not appear at the same time and have some hysteresis, and the hysteresis effect of low confining pressure range is sensitive to the variation of confining pressure. The influence of confining pressure in the range of high confining pressure is weakened; With the increase of confining pressure, there will be an obvious quiet period before the maximum acoustic emission, and it is pointed out that the quiet period is caused by the occurrence of serious damage zone in coal and rock and the absorption of strain energy by damage healing. The damage and failure process of coal and rock can be divided into four stages: microdamage diffusion distribution, local concentrated damage development and nucleation, steady crack growth and local fracture through coal rock instability. The influence of confining pressure on each stage is pointed out.
【作者单位】： 河南理工大学土木工程学院;北京科技大学土木与环境工程学院;
【基金】：河南省教育厅重点资助项目(13A440323) 国家自然科学基金资助项目(51104057) 河南理工大学博士基金资助项目(B2012-075)
【分类号】：TU452
【正文快照】： 在外力作用或开采扰动岩体内部应力重分布的过程中,煤岩会发生变形甚至破坏,并局部伴随有应变能的快速释放而产生弹性波的现象,称为声发射AE(acoustic emission)。声发射特征能够反映煤岩的损伤破坏特性,其变化规律与煤岩内部损伤发展演化过程有密切关系。通过对不同围压下煤

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：1418676