不同高径比煤岩力学性能及破坏特征实验研究

张玉江^1,2,3,4，邵珠娟²，袁红辉^1,3，郭育霞^1,3，程豪杰^1,3，史旭东^1,3，王胜伟^1,3

1. 太原理工大学矿业工程学院2. 山东能源临沂矿业集团有限责任公司3. 山西省绿色矿山工程技术研究中心4. 山东能源集团博士后科研工作站

摘 要：为解决复采过程中不同尺寸遗留煤柱失稳致灾难以判定的问题,对不同高径比煤岩试件进行单轴加载实验,研究不同高径比对煤岩试件破坏形式、应力应变曲线形式、峰值强度、峰值应力、弹性模量的影响规律。结果表明:随着高径比的减小,试件由剪切破坏为主破坏形式过渡为复杂破坏形式;峰值应力σ_max和峰值应变ε_P随高径比的减小呈幂函数增大,两者间随高径比增加呈一次函数关系:ε_P=0.218σ_max-2.465;弹性模量及割线模量随着高径比的减小而减小,其变化趋势服从二次函数;0.8和1.5是引起煤岩试件力学参数变化速率改变的关键高径比,高径比小于0.8时,力学参数变化明显,而大于1.5后变化趋缓。上述结果可应用于不同宽高煤柱稳定性的判定,提高了复采安全。

关键词：复采;煤柱;高径比;峰值应力;失稳;