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国内刊号：11-2402/TD
国际刊号：0253-2336
发布日期:
作者：范宏运, 张盛, 李傲博, 杨欣然, 张旭龙,
关键词：平行双裂隙, 数字图像相关法, 多裂纹起裂, 裂纹扩展, 破坏模式,
针对煤岩体内天然裂隙，受工程扰动作用存在多裂纹起裂和扩展相互影响的问题，制作了30个预制裂隙宽度为0.3 mm，分别含有15°、30°、45°、60°、75°不同角度和20、30、40 mm不同间距的平行双裂隙砂岩圆盘试样，在RMT-150B岩石力学试验机上进行径向加载试验，结合DIC数字图像法分析了受载过程中试样表面的应变场变化规律。结果表明：靠近加载端上部预制裂隙的2个裂尖最先发生起裂，下部预制裂隙2个裂尖起裂时间较为滞后；裂纹的扩展角度影响试样最终裂纹的贯通模式，主要表现为近乎垂直贯通和偏转不超过45°的贯通方式，当预制裂隙角度小于30°且裂隙间距小于20 mm时，预制裂隙产生的4条裂纹连通的扩展方向几乎垂直于预制裂隙方向，随着角度和间距的增大，下部预制裂隙2个裂尖的扩展路径会显著偏转，最大偏转角度可以达到45°；预制裂隙的间距相对于裂隙的角度对于裂纹的相互影响更为显著，当预制裂隙间距和裂隙角度较小时，裂纹起裂和扩展间的相互作用影响明显，当预制裂隙间距超过30 mm且预制裂隙角度大于30°时，预制裂隙裂纹的扩展几乎不受彼此之间的影响；试样的峰值载荷与破坏模式密切相关，当预制裂隙角度大于45°时，试样表现为拉剪复合破坏，峰值载荷较高，当预制裂隙角度小于30°时，试样表现为张拉破坏 ，当试样趋向张拉破坏，试样峰值载荷较低。该研究成果对于深入理解多裂隙多裂纹煤岩体破坏机制有重要的理论意义。
来源：2026年第5期
《煤炭科学技术》期刊编辑部
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