含瓦斯煤岩剪切破断过程中裂纹演化及其分形特征

发布时间：2018-07-09 14:35

  本文选题：煤岩 + 剪切破断　； 参考：《煤炭学报》2015年04期

【摘要】：利用自主研发的含瓦斯煤岩细观剪切试验装置,开展了含瓦斯煤岩细观剪切试验,研究了煤岩剪切破断面裂纹的开裂扩展演化规律,并基于分形理论,分析了剪切破断面裂纹分布的分形特征。研究结果表明:含瓦斯煤岩剪切破断面裂纹的演化过程经历了5个阶段,即裂纹起裂、裂纹稳定扩展、裂纹非稳定扩展、剪切破断及裂纹摩擦阶段;含瓦斯煤岩剪切破断不同阶段的裂纹分布符合分形特征,且随着剪切应力水平的提高,含瓦斯煤岩剪切面裂纹分布的分形维数呈现上升趋势,通过剪切面裂纹的分形维数可定量描述含瓦斯煤岩随剪切应力状态变化的裂纹演化特征。
[Abstract]:Based on fractal theory, the micro-shear test of gas-bearing coal and rock was carried out by using the gas-bearing coal and rock micro-shear test device, and the crack propagation and evolution law of coal and rock shear fracture section was studied. The fractal characteristics of crack distribution in shear fracture section are analyzed. The results show that the evolution of shear fracture crack in gas bearing coal and rock has undergone five stages, namely, crack initiation, crack stable growth, crack unsteady growth, shear fracture and crack friction. The crack distribution in different stages of gas bearing coal and rock shear fracture accords with the fractal characteristics, and with the increase of shear stress level, the fractal dimension of crack distribution in the shear plane of gas bearing coal and rock presents an upward trend. The fractal dimension of the crack in the shear plane can quantitatively describe the crack evolution characteristics of the gas-bearing coal and rock with the change of the shear stress state.
【作者单位】： 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室;重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室;
【基金】：国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2011CB201203) 国家自然科学基金资助项目(51304255) 中国博士后科学基金资助项目(2014M552323)
【分类号】：TD713

【参考文献】

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【共引文献】

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本文编号：2109683