煤岩体峰后破坏行为对于研究煤矿采空区覆岩破断及移动规律具有重要意义。本文利用煤岩组合体的单轴和三轴加载试验,研究其峰后软化应力-应变关系及脆性特征。通过强度参数分段线性演化方法,以等效塑性应变为应变软化参数,基于Mohr-Coulomb强度准则建立了煤岩组合体峰后非线性应力-应变关系,获得了峰后应力-应变关系理论变化趋势,与三轴加载试验数据较吻合。进一步对影响峰后应力-应变曲线形态的各参数进行敏感性分析,发现峰值强度和残余强度分别对峰值内摩擦角、残余内摩擦角敏感性较强。依据峰后应力-应变曲线形态,提出采用应力软化系数来评价煤岩组合体峰后脆性强弱,研究表明:对于钱家营煤岩组合体,当围压由0增大到5 MPa时,脆性对围压的敏感性较高;而当围压超过5 MPa后,脆性程度随围压变化不明显;出现这个现象的主要原因可能是煤体的强度较低,受低围压影响较为明显。

国家自然科学基金项目(51622404,51374215,11572343)；霍英东教育基金会第十四届高等院校青年教师基金应用课题项目(142018)；“十三五”国家重点研发计划项目(2016YFC0801404)；“万人计划”青年拔尖人才联合项目；