岩煤接触面力学性质对组合煤岩力学行为影响机制

• Published in: 煤炭学报 Vol. 48; no. 4; pp. 1487 - 1501
• Main Authors: 樊玉峰, 肖晓春, 丁鑫, 徐军, 王爱文, 雷云
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 辽宁工程技术大学 力学与工程学院, 辽宁 阜新 123000 01.04.2023; 煤矿安全技术国家重点实验室, 辽宁抚顺 113122; 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%辽宁大学 灾害岩体力学研究所, 辽宁 沈阳 110000%中煤科工集团沈阳研究院有限公司, 辽宁 抚顺 113122
• Subjects: 组合煤岩; rock burst tendency; 冲击倾向性; coal rock combination; 岩煤接触面; end-face effect; 端面效应; contact surface of coal rock; 力学行为; mechanical behavior
• ISSN: 0253-9993
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2022.0540

TD324; 为明确组合煤岩力学行为及其冲击倾向性与岩煤间接触面力学性质关系,开展了组合煤岩单轴压缩试验,分析了岩煤间 4种不同力学性质的接触面对组合煤岩强度、弹性模量、应变软化现象、声发射特征信号、能量累积耗散特征和冲击倾向性的影响规律,研究了接触面黏结属性和破坏情况所引起的端面效应对煤岩局部变形特征及强度的影响机制.研究结果表明:接触面力学性质对组合煤岩的力学性质有一定影响,完整的接触面增强了组合煤岩的强度和弹性模量,提高了弹性能累积能力,抑制了峰前阶段的煤岩破裂,削弱了峰后的应变软化阶段;接触面的破坏降低了端面效应的影响作用,提高了组合煤岩的破坏程度,延长了峰后的应变软化过程;无黏结型组合煤岩试样的各项力学指标均低于其余 3种接触面;建立了组合煤岩本构关系并提出了考虑接触面破坏的组合煤岩强度估算方法和接触面断裂的判定方法;理论计算结果与实验结果较为一致;随着岩煤间接触面力学性质的提高,组合煤岩弹性能占比提高,塑性能占比降低;厘清了岩煤间接触面力学性质对组合煤岩冲击倾向性的影响规律,认为接触面和煤岩相对力学性质是引起组合煤岩冲击倾向性各项指标冲突的重要影响因素.