考虑煤体内初始孔隙缺陷的影响,基于统计损伤力学和有效应力原理建立了采动应力-吸附/解吸耦合作用下煤体损伤本构模型.分别利用不同瓦斯压力和不同围压条件下含瓦斯煤样的三轴压缩试验结果对构建的损伤本构模型进行了验证.同时讨论了初始孔隙率、吸附模量劣化系数、模型分布参数w和F0对含瓦斯煤体损伤演化的影响,并结合现场监测结果对开采工作面前方煤体的支承压力和损伤演化规律进行了实例分析.研究结果表明:采动应力-吸附/解吸耦合作用下煤体损伤本构模型可以较好地表征不同室内试验条件下含瓦斯煤的变形和损伤演化规律.随着初始孔隙率的升高,含瓦斯煤应力-应变曲线在峰前的斜率降低、峰后应力下降的速率升高.吸附模量劣化系数增大造成含瓦斯煤的峰值应力和峰值应变均升高、峰后应力下降速率趋缓.模型分布参数w和F0升高均造成煤体的峰值应力升高,煤体开始损伤累积对应的应变值增大.

荣腾龙,刘克柳,关灿,郭保华,陈岩,刘鹏炬.采动应力-吸附/解吸耦合作用下煤体损伤本构模型[J/OL].中国矿业大学学报:1-12[2023-06-18].DOI:10.13247/j.cnki.jcumt.20210729.