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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
高围压条件下含瓦斯水合物煤体强度准则研究
  • 作者

    高霞沈爽张保勇

  • 单位

    黑龙江科技大学建筑工程学院黑龙江科技大学安全工程学院

  • 摘要
    为了探讨Mohr-Coulomb(M-C)准则、Hoek-Brown(H-B)准则以及广义Hoek-Brown(GH-B)准则3种强度准则对高围压条件下含瓦斯水合物煤体的适用性;基于不同饱和度(50%、80%)和不同围压(12、16、20 MPa)条件下,进行常规三轴加载试验,对试验获得的应力-应变曲线进行分析,并利用3种强度准则对最大主应力和围压进行拟合;同时引用均方根偏差RMSE、相关系数等评价指标,探讨不同的强度准则对于含瓦斯水合物煤体的适用性。研究表明:在高围压条件下,应力-应变曲线呈应变硬化型,围压和饱和度越高,峰值强度越高,围压对峰值强度的影响较为显著;M-C准则和GH-B准则对于试验数据拟合的相关系数较高,拟合效果较好,RMSE值较低,预测值与试验值的线性拟合直线与1∶1梯度线非常接近,说明2种准则对含瓦斯水合物煤体的适用性较好;H-B准则的相关系数低于M-C准则和GH-B准则,RMSE值较大,对含瓦斯水合物煤体的适用性略低于M-C准则和GH-B准则。
  • 关键词

    高围压含瓦斯水合物煤体应力应变曲线强度准则饱和度

  • 基金项目(Foundation)
    国家自然科学基金资助项目(51974112,51674108);
  • 文章目录
    1 试验概况
    2 应力-应变曲线
    3 强度准则回归分析
    3.1 Mohr-Coulomb强度准则
    3.2 Hoek-Brown强度准则
    3.3 广义Hoek-Brown强度准则
    4 强度准则适用性分析
    5 结论
  • 引用格式
    高霞,沈爽,张保勇.高围压条件下含瓦斯水合物煤体强度准则研究[J].煤矿安全,2023,54(02):8-14.DOI:10.13347/j.cnki.mkaq.2023.02.003.
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