单向卸载条件下组合煤岩力学特性及声发射演化规律
2023-12-21肖晓春刘海燕樊玉峰
煤炭科学技术 2023年11期
关键词:裂纹
肖晓春 ,刘海燕 ,丁 鑫 ,徐 军 ,樊玉峰
(1.辽宁工程技术大学 力学与工程学院, 辽宁 阜新 123000;2.辽宁工程技术大学 辽宁省矿山环境与灾害力学重点实验室, 辽宁 阜新 123000)
0 引 言
随着浅埋深煤炭资源的日益减少,我国煤炭资源开采逐步向深部发展,故巷道的合理开挖成为亟待解决的核心问题。深部巷道围岩的开挖是一个卸荷过程,围岩部分应力被释放,打破了原有应力平衡状态,围岩产生变形,甚至发生破坏[1]。高地应力条件下矿井巷道开挖容易引起诸多矿山灾害问题[2-3]。深部矿井巷道围岩承载系统大多是煤层和顶底板岩层共同形成的煤岩组合体,煤岩组合体在卸载扰动作用下发生破坏失稳,容易诱发以冲击地压为主的矿山灾害。因此,明确卸载条件下组合煤岩的力学特性对保障巷道安全掘进及煤炭资源的安全开采具有重要意义。
众多国内外学者针对煤岩的力学特性、损伤劣化情况及破坏特征等展开了一系列的研究。左建平和沈文兵等[4-6]通过对不同煤岩接触面倾角开展单轴和三轴压缩试验,发现煤岩组合体的破坏强度随围压的升高而逐渐增加,并从能量角度提出了以煤岩系统的峰值弹性能密度差与失稳持续时间的比值作为评价煤岩组合体冲击倾向性的指标;YIN 和F Q GONG 等[7-8]开展了单轴条件下组合煤岩破坏试验,研究了不同岩性和不同加载速率对其力学特性和能量演化特征的影响;樊玉峰和肖晓春等[9-10]基于岩石弹性能密度提出了组合煤岩冲击倾向性的判断方法,厘清了组合煤岩接触面对冲击倾向性的影响规律;……
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