不同采動應力下類巖力學及聲發(fā)射特征試驗研究.pdf

1、隨著礦井開采深度和強度的不斷提高，與煤（巖）失穩(wěn)破壞相關的礦井動力災害事故日趨嚴重。受采動影響，實際工程煤（巖）體經(jīng)歷了從原巖應力、軸向應力升高到應力場向圍巖內(nèi)部轉(zhuǎn)移的完整采動力學過程。采動應力區(qū)別于傳統(tǒng)的單軸、雙軸和三軸壓縮應力，它具有動態(tài)、非均布特性，這也是礦井動力災害多發(fā)的主要原因。鑒于此，本文采用自主研發(fā)的采動應力試驗系統(tǒng)，考慮不同初始垂向應力和不同應力轉(zhuǎn)移速度2個因素，對不同采動應力下類巖強度、變形、聲發(fā)射及損傷演化特征做了系

2、統(tǒng)研究。
　　1、分析了采動應力演化時空關系，得出：在煤巖壓縮密實階段和彈性變形階段，煤巖整體與局部區(qū)域應力演化特征近乎相同，但在塑性變形階段及損傷殘余階段表現(xiàn)為不同的力學性質(zhì)，這是采動應力時空運動的關鍵階段。
　　2、基于采動應力試驗結果，分析了類巖各區(qū)域在不同初始垂向應力和不同應力轉(zhuǎn)移速度條件下的強度、變形及聲發(fā)射撞擊規(guī)律。研究結果表明：類巖材料的應力、應變及聲發(fā)射特征具有明顯的區(qū)域效應，且對于不同的初始垂向應力和應力轉(zhuǎn)

3、移速度，各區(qū)域的力學及聲發(fā)射特征規(guī)律不同。當固定初始垂向應力和應力轉(zhuǎn)移速度時，內(nèi)部區(qū)域B的峰值強度約為外部區(qū)域A的2倍，區(qū)域A的最大撞擊信號是區(qū)域B的1.3-2.5倍；初始垂向應力越大，類巖各區(qū)的峰值強度和峰值變形越低，聲發(fā)射最大撞擊信號越低，最大撞擊信號發(fā)生時間越早；應力轉(zhuǎn)移速度越大，類巖各區(qū)的峰值強度越高，峰值應變越低，各區(qū)的最大撞擊信號越高，最大撞擊信號發(fā)生時間越早。
　　3、基于聲發(fā)射撞擊特征參數(shù)研究了類巖的采動應力損傷模