基于室内试验与数值模拟的煤岩围压效应研究

摘要：

为研究不同围压下煤岩的变形破坏特征,对0、8、16、25 MPa 4种不同围压下的煤岩采用MTS 815岩石力学实验和RFPA 2D数值模拟软件展开应力应变特征、强度特征、声发射特征等研究,旨在揭示不同围压作用下煤岩的围压效应.结果表明:围压对煤岩的变形破坏特征影响显著,随着围压的增大,煤岩最大抗压强度线性增大,煤岩逐渐由脆性破坏向延性破坏转变,破坏形态以单轴压缩下的压剪-劈裂破坏和三轴压缩下的剪切破坏为主;煤岩强度特征参数随围压增大而增大,弹性模量随围压增大呈非线性增大,围压越大,则塑性应变越大,残余应变增大;声发射现象在煤岩单轴压缩状态下十分强烈,但随着围压的升高,声发射现象、应变能释放等声发射特征参数均趋于稳定;RFPA可再现煤岩在不同围压下裂纹萌生、扩展至完全破坏的渐进破坏过程,模拟结果与室内试验耦合度较好,验证了数值模拟的可靠性.

关键词：煤岩、围压效应、三轴压缩、真实破裂过程分析系统、和声发射测试系统、变形破坏

所属期刊栏目：31

分类号：TD313+.3(矿山压力与支护)

资助基金：四川省教育厅重点项目;水沙科学与水利水电工程国家重点试验室开放研究基金课题;西华大学自然科学重点基金项目;西华大学流体及动力机械教育部重点试验室创新基金课题

在线出版日期：2020-08-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：212-219