煤炭工程

作者：程守业,李民晟,高峰

单位：1.煤炭科学研究总院，北京　1000132.煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室，北京　1000133. 北京中煤矿山工程有限公司，北京　100013

关键词：采动应力, 蠕变速率, 疲劳损伤, 硬化作用, 瓦斯抽采,

在煤炭开采过程中，因循环载荷与蠕变导致的叠加损伤累积特征尚不清晰，从而造成动静载组合作用下覆岩卸压位置难以精准确定。为解决这一问题，利用MTS815试验机开展了围压为10MPa条件下、循环加卸载后不同轴压的蠕变压缩试验。试验结果表明：在循环加载过程中，卸载时弹性模量高于加载过程，泊松比也呈现出相似的变化趋势，且弹性模量和泊松比在加卸载过程中的差距逐渐变小；应力-应变响应在恒定偏应力下具有硬化与软化效应， 当偏应力较低时，以三轴抗压强度（TCS）为主的硬化效应十分显著，而当偏应力较高时，软化作用则更为突出；轴向应变率和体积应变率之间的演化特征能够通过负指数函数关系进行详细描述；采动卸压边界处的煤岩体承受着周期性破坏以及持续增加的蠕变应力作用。基于此，可依据煤岩体的蠕变演化规律，选择合适的时机来确定采动卸压边界，进而为应力演化主导的灾害防治工作提供量化参考依据。

来源：2025年第5期

《煤炭工程》期刊编辑部

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