煤炭科学技术

作者：许文涛, 成云海,

关键词：煤体弹射, 主应力, 卸荷, 能量, 冲击地压,

通过开展不同主应力条件下真三轴加卸载试验，研究不同加卸载路径下易弹射煤体的力学特性、破坏特征及能量演化规律，揭示开挖卸荷易弹射巷道围岩弹射机制。研究表明：易弹射煤样在高应力单面卸荷比加载破坏更剧烈，当轴压为峰值的90%时卸荷，易弹射煤样表面出现一条大剪切裂缝，轴向应变率高，其自身破坏程度大，弹射现象明显；当轴压为峰值的80%,70%时卸荷，煤样未发生整体宏观破坏，轴向应变率低，自身的破坏程度小，仅在临空面产生张拉裂纹，弹射现象不明显；随着第二主应力的增大，在一定范围内对易弹射煤样有补强的作用，易弹射煤样内部复合型裂纹先增加后减小，破坏形态由剪切破坏转变为张拉–剪切复合破坏，最后发展为劈裂破坏，弹射剧烈程度呈现出先增加后减小的现象；高应力卸荷破坏过程中，弹性能转化为耗散能瞬间释放，耗散能占比急剧增大，抛离母体的碎块携带能量弹射出去，临空面出现明显的交叉网格裂缝，弹射现象明显；高应力易弹射煤样卸荷后张拉–剪切裂纹迅速扩展贯通，发生张拉–剪切复合破坏，弹射现象显著；卸荷后，易弹射煤样出现张拉–剪切裂纹，RA急剧值增高，AF值持续降低，AE呈现高能、高计、高幅、高频特征。研究结果可为类似地下工程开挖围卸荷岩微冲击现象控制提供借鉴。

来源：2024年第6期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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