基于DIC技术的预裂煤岩体裂隙演化特性研究
来源期刊：煤炭科学技术2018年第3期
论文作者：汪文勇 高明忠 张朝鹏 邵新星 刘强 陈海亮
文章页码：73 - 79
关键词：煤岩裂隙;采动应力路径;煤体预裂;煤体变形破坏;
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。
汪文勇1,2，高明忠1,2，张朝鹏1,2，邵新星3，刘强1,2，陈海亮1,2
1. 四川大学水利水电学院水力学与山区河流开发保护国家重点实验室2. 四川大学建筑与环境学院深地科学与工程教育部重点实验室3. 东南大学土木工程学院
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。
关键词：煤岩裂隙;采动应力路径;煤体预裂;煤体变形破坏;
