煤岩组合体循环加卸载变形及裂纹演化规律研究

• 作者: 冯路路 宋洪强 左建平 邵光耀 陈岩
• 来源期刊: 采矿与安全工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 煤岩组合体 残余应变 弹性应变 裂纹应变 非线性模型
• 年，卷（期）: 2018,（4）
• 页码范围: 826-833
• 页数: 8页
• 分类号: TD313
• 语种: 中文
• DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2018.04.022

摘要

利用MTS 815试验机对煤岩组合体进行循环加卸载试验,分析了煤岩组合体循环加卸载中弹性应变和残余应变,而后得出加载时裂纹闭合应力和闭合应变,最后利用加载试验数据验证了轴向裂纹闭合模型和峰前应力-应变关系模型.结果表明:随着循环次数的增加,煤岩体内部的原生裂纹逐渐被压密,进而轴向弹性应变比重增大,而轴向残余应变比重减小;环向弹性应变所占比例先增大后减小,主要是由于荷载的增加加剧了煤体的环向扩容,并产生环向裂纹.计算得出每次加载下的轴向裂纹应变,发现随着应力增大,轴向裂纹应变先增大后基本保持不变,其拐点为裂纹闭合点,所对应的应力为轴向裂纹闭合应力,应变为轴向裂纹闭合应变.由于新裂纹和孔隙较难闭合,二者随加载次数增加有增大趋势.最后利用轴向裂纹闭合模型和峰前应力-应变关系模型对循环加卸载煤岩组合体的试验数据进行评价,理论值与试验值吻合度较高,能够很好地反映岩石峰前非线性行为.