不同圍壓下煤巖強度及變形特征研究

摘要：利用MTS815對煤巖展開單軸和8、16、25 MPa三軸壓縮試驗,探討不同圍壓下煤巖的強度及變形特征。研究結果表明:煤巖應力-應變曲線經歷線彈性、屈服、破壞3個階段,延性特征隨圍壓升高愈發明顯;隨著圍壓的升高,煤巖峰值應變增大,彈性模量呈二次函數增長趨勢;煤巖在單軸壓縮下多發生脆性破壞,隨著圍壓升高,煤巖出現明顯的主導破壞面,并且破碎體中大體積煤塊所占比重增大;平均塊度、分形維數與圍壓存在一定的相關性;不同圍壓下,煤巖強度變形特征滿足Coulomb強度準則,殘余強度及達到峰值應力的時間與圍壓呈線性關系,峰值強度對圍壓的敏感性高于殘余強度,殘余內摩擦角及粘聚力均小于峰值強度對應的值,在引入強度衰減系數后,發現其變化特征與煤巖變形破壞過程表現的性質吻合,煤巖對圍壓的敏感性較強。