卸载条件下煤岩组合体的裂纹张开效应研究

左建平^1,2,3，陈岩^1,2

1. 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院2. 河南理工大学河南省矿产资源绿色高效开采与综合利用重点实验室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：利用MTS 815试验机对深部煤岩组合体进行分级循环加卸载试验,研究了卸载过程中煤岩组合体轴向裂纹的张开效应,得出其轴向裂纹闭合应力(应变)和张开应力(应变)。研究结果表明:随着循环次数的增加,加载和卸载过程中煤岩组合体的裂纹闭合应力(应变)和张开应力(应变)具有增大的趋势;由于分级荷载的逐步增加,煤岩组合体产生新的裂纹,轴向裂纹闭合应变差、轴向裂纹张开应变差、轴向裂纹应力差随循环次数增大而增大;推导出轴向裂纹张开模型,并利用试验数据进行验证,模型理论值与试验值较为吻合,能有效描述卸载条件下轴向裂纹张开效应。

关键词：煤岩组合体;卸载;裂纹张开;非线性模型;