不同直径煤样强度参数确定方法的探讨

• 作者: 杨圣奇 温森
• 来源期刊: 岩土工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 岩石力学 煤样 强度 直径 黏聚力 内摩擦角 准则
• 年，卷（期）: 2010,（6）
• 页码范围: 881-891
• 页数: 11页
• 分类号: TU452
• 语种: 中文

摘要

煤是一种特殊的岩石,随机分布着大量裂隙和弱面,从而使得不同尺寸煤样力学特性差异很大.基于一组不同直径(D=61,101,146和300 mm)煤样常规三轴压缩试验结果,对不同直径煤样强度参数确定方法作了探讨.研究表明,煤样强度不仅是围压的函数,而且是直径的函数:随着直径的增加,煤样弹性模量近似呈负幂函数关系降低,但这种关系受围压影响较小;煤样泊松比与直径以及围压关系不大,基本上均在0.21～0.25之间.通过考察广义Hoek-Brown准则参数与直径之间的函数关系,可以近似预测所研究范围内(0≤σ3≤10 MPa及61 mm≤D≤300 mm)不同直径和不同围压条件下煤样的强度.利用广义Hoek-Brown准则强度参数,基于切线法理论,获得了不同直径煤样的黏聚力和内摩擦角,然而切线法理论存在着在个别试验点上逼近很好但整体逼近很差的不足之处.对于一种已经被评价适合广义Hoek-Brown准则的岩石材料,利用泛函分析中的最佳逼近多项式理论(一次式),提出了一个新的评判准则.采用该评判准则,更为精确地确定了不同直径煤样的黏聚力和内摩擦角,避免了切线法理论的不足之处.最后讨论了直径对煤样黏聚力和内摩擦角的影响.研究结果对于岩土工程设计和数值计算时岩样黏聚力和内摩擦角的选取具有参考价值.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨圣奇		54	901	19.0	28.0
2	温森		25	135	6.0	11.0