煤炭工程

作者：马骥,刘冬生,任建举,张文龙,寇宏刚

单位：1. 河南理工大学 安全科学与工程学院，河南 焦作 4540032. 中国矿业大学（北京）能源与矿业学院，北京 1000833. 西安建筑科技大学 资源工程学院，陕西 西安 7100554. 青岛黄海学院 建筑工程学院，山东 青岛 2664275. 西京学院 土木工程学院，陕西 西安 7101236. 冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室（武汉科技大学），湖北 武汉 430081

关键词：岩石力学,全应力-应变曲线,亚失稳,灾变前兆,力学特征,

研究煤体灾变破坏时力学特征响应机制对维持煤矿开采稳定性具有重要意义。以大尺寸煤体为研究对象，开展常规三轴压缩试验，监测不同围压下煤体力学行为，发现煤体亚失稳阶段出现条件及规律，并揭示了三轴压缩下煤体破坏机制。结果表明：全应力-应变曲线5个阶段阈值随围压增大而增加，峰值应变与围压相关性较高。幂律方程对煤体灾变加速增长阶段轴向应变率拟合效果较好。试验环境接近煤体地下真实状态时，亚失稳才会出现；准静态与准动态阶段约占亚失稳总时间的37.5%、62.5%，准动态阶段应力与径向应变演化更为剧烈。残余强度的敏感性高于峰值强度，随着围压增大强度衰减系数逐渐降低。同时煤体以剪切破坏为主并伴有张拉破坏，不同位置裂缝宽度有所不同。

来源：2025年第11期

《煤炭工程》期刊编辑部

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