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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
煤样贯穿节理对岩-煤组合体强度及破坏特征影响模拟研究
  • 作者

    尹大伟陈绍杰陈兵蒋力帅孟涛王文

  • 单位

    山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地太原理工大学采煤工艺研究所

  • 摘要
    通过颗粒流数值模拟实现了煤样含贯穿节理岩-煤组合体单轴压缩试验,研究了煤样贯穿节理对岩-煤组合体强度及破坏特征影响。结果表明:煤样含贯穿节理岩-煤组合体单轴抗压强度σ、弹性模量E、峰值应变ε、起裂应力σci及损伤应力σcd均小于完整组合体;但E随贯穿节理与竖直方向夹角α变化不明显,接近完整组合体弹性模量,同时当α为0°,75°,90°时,σ,ε,σci,σcd与完整组合体相差不大;随α增大,σ,ε,σci,σcd均先递减再增大,当α为45°时,σ,ε,σcd最小,与完整组合体相比,分别递减了72.77%,68.28%,74.43%;而当α为15°时,σci最小,与完整组合体相比,递减了66.13%。煤样贯穿节理加速了岩-煤组合体从裂纹不稳定扩展向宏观失稳转变,大部分煤样含贯穿节理岩-煤组合体破坏发生在煤样内,岩样未发现明显破坏,其破坏模式主要包括"V"型穿节理面剪切破坏、部分沿节理面剪切破坏、沿节理面剪切破坏及复合式破坏模式;当α为30°时,岩-煤组合体发生整体性破坏,煤样沿节理面剪切破坏,而岩石由于节理尖端裂纹扩展而发生拉伸破坏。
  • 关键词

    颗粒流模拟煤样贯穿节理岩-煤组合体强度特性破坏特征

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金项目(51474134,51774194);山东省自然科学杰出青年基金项目(JQ201612);
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