循环载荷下煤样裂隙演化试验及数值模拟

作者：郭军杰; 程晓阳

来源：煤矿安全, 2019, 50(09): 71-74.

DOI：10.13347/j.cnki.mkaq.2019.09.018

• 循环载荷
• 声发射
• 裂隙演化
• 残余变形量
• 剪切破坏

为了从宏观和细观角度深入研究煤样在循环载荷下的裂隙发育过程,基于声发射监测技术,研究了煤样在循环加、卸载条件的宏观变形及声发射特征,并采用PFC2D数值模拟软件,从细观层面分析了煤样在疲劳损伤过程中的裂隙演化规律;结果显示:循环载荷下煤样单次加、卸载产生的残余变形量经历减小、稳定和增大3个阶段,变形曲线呈"疏-密-疏"的特征;声发射参量表现为降低、稳定和升高阶段,峰值振铃计数呈"U"型,累计能量和撞击计数呈倒"S"型。数值模拟结果看出:循环初期煤样的微裂纹随机分布,中期微裂纹不断积聚,并初步形成剪切破裂带,循环后期主剪切破裂带形成,最终导致煤样破坏,煤样的破坏以剪切破坏为主。

• 单位
  中煤科工集团重庆研究院有限公司; 瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室; 河南工程学院