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安全与环境学报2025年第01期:间歇递增加载条件下裂隙煤体损伤的宏-细观特征

来源:期刊VIP网 时间:


作者:李金雨;王月然;赵洪宝;丁姝慧;陈塱迪;

单位:辽宁工程技术大学安全科学与工程学院;矿山热动力灾害与防治教育部重点实验室(辽宁工程技术大学);中国矿业大学(北京)能源与矿业学院;

摘要:为探究裂隙煤体在真实采动效应下的损伤特征,开展了不同裂隙试样在间歇递增加载条件下的损伤演化规律研究,通过系统分析其力学及声发射特征参量演化规律、宏观裂纹表征及各向位移趋势,最终得出间歇递增加载过程中裂隙煤体损伤的宏-细观特征。结果表明,(1)试样的承载能力与衰减特征:倾角因素更能影响煤体的损伤程度,岩桥倾角组煤体稳定性更强;各组内部起裂应力、抗拉强度与稳定性排序基本一致。(2)试样的损伤演化及破坏模式:单裂隙组属脆性破坏,位移趋势为Ⅰ型位移场与Ⅲ型位移场耦合相关破坏,双裂隙组属延性破坏,位移趋势为Ⅱ型位移场相关破坏;其中α=60°组损伤最严重且沿次生裂隙扩展。(3)建立了基于声发射特征参量的裂隙煤体损伤模型,并验证了模型的合理性。

关键词:安全工程;裂隙煤体;离散元程序;损伤演化;模型表征

基金资助:国家自然科学基金项目(52304086)