采动应力路径下深部煤体扰动特征

郭依宝^1,2，周宏伟^1,3，荣腾龙¹，王路军¹，钟江城¹，任伟光¹，陈吉¹

1. 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院2. 中石油北京天然气管道有限公司3. 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室

摘 要：为研究采动条件下工作面前方煤体应力变化规律与扰动破坏特征,以平煤十二矿己15-31030工作面为研究对象,通过现场原位实验与三维数值模拟研究,给出了不同应力状态下的扰动强度判别指标,以煤体主应力为中间量,将采动应力与工作面前方煤体破坏特征联系起来,得到了采动应力演化规律及采动应力路径下煤体变形特征。原位单轴实验表明工作面前方煤体采动应力不是单纯的增加,而是经历了原岩应力、缓慢上升、急剧升高、突然卸荷4个状态,而三维数值实验得出侧压力系数大小与扰动状态具有一定的相关性。根据已有的应力路径,数值再现了单向、三向采动应力状态下煤样的变形规律和塑性分布状态。

关键词：原位实验;采动应力;扰动系数;应力状态;变形破坏;