高应力下原煤三轴卸荷力学特性研究

发布时间：2017-07-25 19:01

  本文关键词：高应力下原煤三轴卸荷力学特性研究

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【摘要】：基于取自淮南矿区-780 m标高B10煤层的原煤,进行高应力下不等量卸围压和轴压的原煤卸荷试验,并与同围压下的常规三轴试验结果进行对比分析,研究卸荷条件下原煤的变形、强度、参数及破坏特征。研究结果表明:(1)从卸荷点起,偏应力 轴向应变曲线即突变"上仰",斜率升高;但与常三轴曲线相比,卸荷峰值轴向应变显然减小,屈服进程明显缩短,峰后脆性破坏特征显著。(2)偏应力 侧向应变曲线从卸荷点开始突变"下跌",斜率降低,峰值侧向应变明显小于常三轴;且峰后破坏前应力跌落较慢,3变化较大,而常三轴则跌落迅速,3变化较小。(3)偏应力 体积应变曲线从卸荷点起即反转左拐,呈现明显扩容,且在峰值点附近扩容最为剧烈。而常三轴曲线则除在较低围压下表现出扩容特征外,高围压下始终向右延展,呈现不断收缩状态。(4)卸荷时变形模量E始终降低,而损伤因子D和泊松比则一直增大;且三者变化趋势均在峰前平缓,峰后逐渐加剧。随初始围压的增加,E,D,总体上均呈升高趋势。(5)卸荷煤样以剪切破坏为主,破断角θ=20°~32°,且随初始围压的增加,θ以抛物线趋势升高;初始围压相同时,角度小于常三轴。(6)卸荷条件下煤岩抗剪强度参数c值明显小于常三轴,而值则变化不大。
【作者单位】： 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室;中煤科工集团西安研究院有限公司;长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室;
【关键词】： 岩石力学 高应力 原煤 卸荷 变形特征 强度特征 破坏机制 力学参数
【基金】：国家自然科学基金资助项目(41130742) 中国科学院知识创新工程重要方向项目(kzcx2 yw 152)
【分类号】：TU452
【正文快照】： 1引言本文与本刊第33卷第1期刊登的《高应力下原煤三轴压缩力学特性研究》[1]是娣妹篇,二者均以淮南矿区望峰岗井-780 m标高的B10煤层为研究对象,对高应力下原煤的加、卸载力学特性进行研究。其中,相关研究背景、前人的研究成果,以及煤样的采集、加工、初始应力环境等的表述均

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