凍結裂隙煤巖單軸壓縮破壞機制及細觀參數反演

作者：史昌盛,李雙洋,石梁宏,王沖

摘要：煤巖的變形破壞是一個復雜的漸進演化過程,為了研究凍結條件下裂隙煤巖的破壞機理,基于CT掃描圖像,應用三維離散元模擬方法,建立了凍結裂隙煤巖的單軸壓縮模型。對比分析數值試驗與室內壓縮試驗得到的應力-應變曲線,發現二者吻合較好。通過對數值模擬結果的系統分析,得到了凍結裂隙煤巖的細觀結構損傷過程和宏觀變形破壞規律,也發現了煤巖的彈性模量和強度隨溫度變化的發展規律,同時給出了煤巖強度和彈性模量與溫度的數學關系式。以上研究表明,離散元模擬方法能夠為研究凍結裂隙煤巖的細觀損傷演化和宏觀破壞變形提供新思路,可為巖體工程的安全穩定分析提供理論依據和參數基礎。

發文機構：中國鐵建股份有限公司 中國科學院西北生態環境資源研究院凍土工程國家重點實驗室 蘭州大學土木工程與力學學院

關鍵詞：凍結裂隙煤巖應力-應變關系位移離散單元法frozen fractured coal rockstress-strain relationdisplacementdiscrete element method

分類號： TD313[礦業工程—礦井建設]P618.11[天文地球—礦床學]