多级围压变应力下限循环加卸载煤体冲击倾向性特征研究

作者：张传玖; 杜涛涛; 任建慧; 李宣良

来源：煤矿安全, 2023, 54(10): 107-116.

DOI：10.13347/j.cnki.mkaq.2023.10.015

• 煤体
• 围压
• 冲击倾向性
• 循环加卸载
• 剩余弹性能指数

围压作用下煤体冲击倾向性研究对于探明地下深部矿井中煤体冲击地压形成机理起着关键作用。为了探究不同围压作用对煤体冲击倾向性的影响，对煤体进行了多级围压下不同应力下限循环加卸载。结果表明：在3、6、9 MPa围压环境下变应力下限循环加卸载作用后煤试件抗压强度分别增加了3.1%、4.7%、6.2%，最后一级循环加卸载过程中轴向应变分别增加了0.61%、0.42%、0.28%，体积应变分别增长了0.32%、0.24%、0.17%，表明煤体受到的围压越大对煤体变形约束越强；随着围压的提高，声发射事件累积数量逐渐降低，峰后声发射累积数量不断降低，累积能量同样逐步降低，表明随着围压的升高，煤试件变得更加致密，破坏形式逐渐由脆性破坏过渡到韧性破坏；经过3、6、9 MPa围压作用，输入能Uinn与弹性应变能U en不断升高，较之常压条件下煤试件剩余弹性能指数CEF分别提高了21.76%、42.92%、71.69%，说明围压对煤体冲击倾向性具有增强作用，且剩余弹性能指数CEF与围压σ3具有线性函数关系。