不同卸围压速率下煤样卸荷破坏能量演化特征

论文摘要

岩体破坏实际上是在能量驱动下的一种状态失稳现象,其变形破坏过程中的能量演化规律能够反映岩体变形破坏的本质特征。为探求煤样破坏过程中能量的演化规律,对其进行了常规三轴及不同卸围压速率的三轴卸围压试验。试验结果表明:不同试验路径下,煤样在峰值应力前以能量的存储及耗散为主,在峰值应力后以能量的释放及耗散为主;煤样在较高的卸围压速率下,卸荷段经历时间较短,内部裂纹扩展及环向变形不充分,耗散能和克服围压做功耗能都较小,大量的能量在破裂时释放出来,破裂更加剧烈;同时,卸围压速率越快,煤样在破裂前后损伤量增加速率越快,损伤曲线急剧增高,因此,高应力煤岩体在开挖卸荷时,在岩体开挖施工速度较快时,极易引起大量积聚能量的突然释放,造成严重的灾害。

论文目录

• 1 引言
• 2 试验方案设计
•   2.1 试样选取
•   2.2 试验方案
• 3 能量计算原理
• 4 不同试验路径下煤样能量演化特征
•   4.1 加荷试验能量演化特征
•   4.2 三轴卸围压能量演化规律
• 5 卸围压速率对能量演化规律的影响
•   5.1 能量演化特征与卸围压速率的关系
•   5.2 应力峰值点处能量值与围压的关系
•   5.3 卸围压段能量转化特征
•   5.4 轴向加载段与卸围压段能量对比
• 6 基于耗散能的煤样损伤分析
•   6.1 损伤演化模型
•   6.2 基于能量的煤样三轴压缩损伤特征
• 7 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 马德鹏,周岩,刘传孝,商岩冬

关键词: 卸围压,能量耗散,损伤破坏,煤样,速率

来源: 岩土力学 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 山东农业大学水利土木工程学院,山东科技大学资源与土木工程系

基金: 山东省高等学校科研计划项目(No.J18KA195),山东省自然科学基金项目(No.ZR2019PD016),山东省重点研发计划项目(No.2018GNC110023)~~

分类号: TD311

DOI: 10.16285/j.rsm.2018.1086

页码: 2645-2652

总页数: 8

文件大小: 369K

下载量: 451