• 论文
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
基于有效承载力损伤劣化的深部煤层底板岩体变形破坏机制研究
  • 作者

    张风达张玉军

  • 单位

    天地科技股份有限公司开采设计事业部煤炭科学研究总院开采研究分院

  • 摘要
    针对深部煤层底板变形破坏机制开展研究,构建了考虑原生裂纹面滑移变形和翼状裂纹扩展的断裂力学模型,推导出考虑裂纹滑移扩展变形的损伤因子理论公式,建立损伤劣化影响下有效承载应力相比于名义应力增长幅度表达式,分析其与相关影响因素的关系。研究结果表明,考虑损伤劣化影响情况下有效承载应力相比于名义应力的增长幅度与承压水压力、裂纹连通率、最大主应力、裂纹倾角、裂纹半长度呈正相关关系,与裂纹面摩擦系数、最小主应力、损伤劣化系数呈负相关关系。说明原生裂纹面长度的增加、偏应力的增大,加剧了岩体自身的损伤程度,增大了非损伤岩石的有效承载应力。通过注浆加固改造岩体裂纹面的摩擦系数,减小裂纹连通率和裂隙间水压力,有助于提升岩体的完整性,减小非损伤岩石的有效承载应力,提高煤层底板岩体的稳定性。
  • 关键词

    原生裂纹翼状裂纹损伤因子损伤劣化有效承载

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金项目(51704158,51874177);天地科技股份有限公司科技创新基金项目(2019-TD-MS004);天地科技股份有限公司开采事业部科技创新基金项目(KJ-2019-TDKCMS-02);
  • 文章目录
    1 原生裂纹面有效应力计算
    2 原生裂纹滑移与翼状裂纹扩展对岩体损伤程度的影响分析
    2.1 原生裂纹滑移与翼状裂纹扩展关系构建
    2.2 损伤因子的确定
    3 损伤劣化后的有效承载力分析
    4 有效承载应力相比于名义应力增大幅度及其相关影响因素分析
    5 结论
  • 引用格式
    张风达,张玉军.基于有效承载力损伤劣化的深部煤层底板岩体变形破坏机制研究[J].矿业安全与环保,2020,47(06):89-93.
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