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摘要
冲击地压是矿山动力灾害之一,随着煤矿开采深度的增加,导致冲击地压事故频发,造成大量人员和财产损失。为了防治煤矿冲击地压事故的发生,本文基于岩层之间的摩擦滑动过程,开展煤柱冲击地压实验,探究冲击地压发生机理。通过设计弱夹层组合体煤柱模型,利用数字散斑的相关方法对组合煤柱体单轴压缩过程进行观测分析,研究轴向荷载下组合体煤柱变形场演化特征及层间位移演化过程,探索独立煤柱系统的弹性变形能演化规律。研究结果表明:(1)优先在弱层结构中形成变形局部化带,且变形局部化带以平行于加载方向优先发育并逐渐扩大,直至贯穿整个弱夹层;(2)煤柱内岩层交界面处发生摩擦滑动,界面处弱夹层出现剪切变形往复循环现象,致使摩擦系数减小,在一定程度上增强冲击地压发生的可能性;(3)灾变时上层岩块所积累的弹性势能迅速释放并作用于弱夹层,可加速弱夹层的破坏。
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单位土木工程学院; 北方工业大学
