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  • ISSN:0253-9993
  • CN: 11-2190/TD

《煤炭学报》

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含层理岩石单轴损伤破坏声发射参数及能量耗散规律

DOI:

10. 13225 / j. cnki. jccs. 2017. 0737

作者(Author):

  • 张东明
  • 白鑫
  • 尹光志
  • 李树建
  • 何庆兵

关键词:

  • 岩石力学
  • 单轴压缩
  • 声发射
  • 能量耗散与传递
  • 损伤演化
  • 摘要
  • 论文图表
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  • 引用格式

层理构造普遍存在于煤矿地下矿柱岩体中,对其稳定性造成一定的威胁。通过含层理及均质岩石试件单轴压缩实验和CT层析扫描测试,分析了含层理岩石破坏特征,损伤演化过程中的声发射参数特征、能量耗散与传递规律,根据改进后的Duncan模型建立基于声发射、能量耗散参数的单轴损伤破坏模型。结果表明:均质岩石试件整体失稳的主要原因为纵向拉伸破坏,含层理试件宏观主裂纹为单一剪切破坏形式,具有明显的剪切破碎带,层理的软弱结构面会在一定程度上削弱矿柱的承载能力;含层理构造岩石试件失稳破坏主要发生在塑性变形阶段(cd),对应于AE剧烈期,耗散应变能出现明显的起伏波动,轴向荷载60%σc~σc区间内,63%tc~tc时间阶段内;而均质岩石试件的失稳性破坏预测的重点在屈服点前后时间区间内,该区间内耗散应变能的趋势为缓慢下降(屈服点c前)→上升(屈服点c后)→骤增(破坏点d)。建立基于声发射和能量耗散参数的单轴损伤破坏模型,对于含层理试件理论计算结果与试验结果平均偏差率分别为8.2%和9.5%;均质试件的理论计算结果与试验结果平均偏差率分别为18.4%和19.3%。

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