刘 杰,王恩元,宋大钊,杨胜利,钮 月

(1.中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州 221008;2.中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室,江苏徐州 221008)

岩石强度对于组合试样力学行为及声发射特性的影响

刘 杰1,2,王恩元1,2,宋大钊1,2,杨胜利1,2,钮 月1,2

(1.中国矿业大学安全工程学院,江苏徐州 221008;2.中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室,江苏徐州 221008)

为研究岩石强度对煤、岩体整体失稳的影响,测试并研究了不同组合煤岩试样单轴压缩过程的破裂形式、应力应变特性、试样强度、声发射特性等规律,分析了岩石强度对于组合试样力学行为的影响。结果表明:组合试样应力－应变曲线位于煤体和岩石之间,更加靠近煤体;随着岩石强度的升高,组合试样从屈服到达峰值的速度越来越快;煤体相同条件下,岩石的强度较低时,组合试样裂纹会向岩石内扩展,同时岩石发生拉伸破坏,岩石强度较大时,破裂主要发生在煤体内;组合煤岩试样屈服点和峰值的应力比值相差不大,屈服点和峰值的应变比值随岩石强度的升高不断升高,两者比值和岩石强度呈线性关系;组合试样峰值应力处声发射信号能量值和脉冲值随岩石强度的增加呈线性升高。

组合煤岩试样;岩石强度;应力－应变曲线;声发射

煤岩动力灾害是煤岩体在载荷作用下发生的突发性破坏或失稳现象,主要包括煤与瓦斯突出和冲击地压等[1－2]。深部开采条件下,煤岩体的破坏不仅受自身裂隙结构面的影响,而且受到煤岩整体结构及强度的影响[3],因此将顶底板岩石和煤层看作一个系统研究其破裂机制对于预防煤岩动力灾害具有重要的意义。……