真三轴应力作用下立方体节理煤岩力学响应试验研究

刘冬桥¹，张树东¹，何鹏飞^2,3，何满潮¹，KULATILAKE P.H.S.W.³

1. 中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室2. 中国矿业大学(北京)深地空间科学与工程研究院3. 亚利桑那大学岩体建模与计算岩石力学实验室

摘 要：为了研究在真三轴应力作用下,中间主应力及层理面对煤岩破坏的影响,在中间主应力平行和垂直于层理面的两种条件下对煤岩开展不同围压组合的真三轴压缩试验.根据节理煤岩在上述条件下的室内试验结果,研究了节理煤岩在复杂应力条件下受层理面影响的强度和变形行为,利用三维极限摩尔圆讨论了节理煤岩的复杂破坏模式.结果表明:保持最小主应力不变,煤岩的极限强度随中间主应力的增加而逐渐增大;中间主应力与层理面方向对煤岩的变形和破坏影响较大,当中间主应力垂直于层理面时,煤岩较难破坏,对应极限强度较高,且沿最小主应力方向变形较难;Mogi强度准则更符合节理煤岩在真三轴应力作用下的强度特征,特别是中间主应力平行于层理面的情况.

关键词：节理煤岩;真三轴试验;中间主应力;极限强度;层理;