煤样剪切变形及裂纹演化特征离散元模拟研究

发布时间：2017-10-05 19:21

  本文关键词：煤样剪切变形及裂纹演化特征离散元模拟研究

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【摘要】：通过对煤样常规三轴试验的拟合,得到一组能够反映煤样宏观力学性质的PFC细观参数,并在此基础上制备含不同倾角预制裂隙的剪切试样,利用模拟的方法研究裂隙倾角对煤样宏观剪切力学性质的影响.通过对模拟结果分析,得到如下结论:由于拉应力最大值和拉应力的分布区域随裂隙倾角不断改变,导致裂纹萌生应力在倾角为0°~30°时呈现不断增大的趋势,在30°~75°之间呈现减小的趋势,在75°~90°之间呈现增大趋势.根据裂纹数目随应力应变曲线的变化特点,将试样的破坏过程分为3个阶段,并根据翼裂纹再次扩展到次生裂纹萌生扩展阶段对应的剪切应变大小将不同裂隙倾角试样大体分为脆性破坏试样和延性破坏试样.在对试样破坏过程分类的基础上分析了试样的最终破裂模式和次生裂纹萌生对应的剪切应变,结果表明试样破裂过程的决定因素为试样的破裂模式,并且破裂模式影响次生裂纹萌生对应的剪切应变.通过对模拟试验结果的分析,提出不同工况的支护建议.
【作者单位】： 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室;
【关键词】： 煤样 剪切试验 颗粒流模拟 预制裂隙 破裂模式
【基金】：江苏省杰出青年基金项目(BK20150005) 国家自然科学基金面上项目(51674251) 2014年江苏省双创团队项目
【分类号】：TD315
【正文快照】： 煤在形成过程中由于自身原因及地应力的作用,使得煤样中含有较多的缺陷,导致煤样的非均质、非连续和各向异性明显.煤样的力学性质不仅受自身性质影响而且受到裂隙的空间分布影响较大,裂隙的位置、倾角、长度等因素的改变将很大程度上决定含预制裂隙煤样的力学性质.关于裂隙的

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本文编号：978382