基于DIC技术的预裂煤岩体裂隙演化特性研究

• 作者: 刘强 张朝鹏 汪文勇 邵新星 陈海亮 高明忠
• 来源期刊: 煤炭科学技术
• 学科: 工学
• 关键词: 煤岩裂隙 采动应力路径 煤体预裂 煤体变形破坏
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 所属期刊栏目: 采矿与井巷工程
• 页码范围: 73-79
• 页数: 7页
• 分类号: TD313
• 字数: 7074字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13199/j.cnki.cst.2018.03.012

摘要

为了研究煤岩体裂隙网络结构以及表面裂隙演化发展过程,开展了基于采动煤岩体应力路径的三轴加载试验,在应力刚超过峰值应力时停止加载,得到采动应力作用下的预裂煤岩体;然后引入数字图像相关(DIC)技术,并继续单轴加载,观察和记录裂隙演化发展过程;并结合分形几何,计算出不同加载阶段煤岩表面裂隙的分形维数.研究结果表明:在真实采动应力路径下,受围压释放的影响,煤岩承载能力下降超过40％;由于裂隙面的粗糙度不同以及煤岩体非均质性和原生缺陷等,预裂煤岩体除了沿预裂裂隙面继续变形破坏外,还会产生新的次生裂隙;在单轴压缩条件下,预裂煤岩体表面裂隙分形维数由1.12增长到1.60,裂隙演化的整体趋势为缓慢→快速发育→平稳.