顶板初始损伤对煤岩组合体破坏性态及能量演化的影响

摘要：

采用CASRock对煤岩组合体开展单轴压缩破坏过程数值模拟试验,分析顶板初始损伤对煤岩组合体力学行为的影响.结果表明:(1)顶板初始损伤对煤岩组合体力学行为的影响程度与顶板中初始裂隙的几何分布密切相关,随着裂隙与水平面夹角增大,煤岩组合体由延性破坏向脆性破坏转变,同一裂隙倾角下,随着裂隙长度增加,煤岩组合体由脆性破坏向延性破坏转变,且裂隙与水平面夹角越小、长度越长、距离煤层越近对煤岩组合体力学行为影响越大,越能主导煤岩组合体的力学行为,煤体越不易发生破坏;(2)顶板含多裂隙时裂隙主导煤岩组合体力学行为能力更强,当顶板初始损伤较严重时,初始的裂隙网络会形成应力集中区,导致其对煤岩组合体力学行为影响能力变强;(3)单轴压缩条件下,劈裂破坏是主要的破坏形式,顶板初始损伤对煤岩组合体强度与变形能力的提升作用较强,当顶板裂隙对煤岩组合体力学行为影响较大但不主导其力学行为时,其释放能量效果较好,顶板初始损伤在一定程度上增强了对煤层的保护效果.

关键词：顶板初始损伤、单轴压缩、冲击作用、煤岩组合体、CASRock

所属期刊栏目：42

分类号：TD313(矿山压力与支护)

资助基金：国家重点研发计划2017YFC0804203

在线出版日期：2023-07-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：22-33