沖擊傾向性煤巖動靜載下破壞機理及聲發射特性研究

任建喜，景 帥，張 琨

（西安科技大學 建筑與土木工程學院，陜西 西安 710054）

0 引 言

煤炭作為我國目前及未來重要儲備能源，近年開采深度由淺埋逐漸轉變為深埋。 自然條件下，深埋地層煤巖體處于高應力環境，節理裂隙發育，抗壓強度較低。 具有沖擊傾向性的煤巖受到施工及地震等動載擾動，內部儲存彈性能增加到自身強度極限時會瞬間釋放，其沖擊動能造成圍巖崩落及巷道急劇變形，甚至引發沖擊地壓。 因此對深埋巷道在動載影響下的具有沖擊傾向性煤巖的破壞機理研究及如何應用于巷道圍巖穩定性分析已經成為亟待解決的難題。

目前國內對于煤巖變形及破壞規律的研究已取得較大進展：國內學者通過煤巖單軸［1-2］試驗，研究其層理特性及非均質性破壞特征；通過常規三軸加載試驗研究其聲發射特性［3-4］，利用CT 掃描研究其體分形維特征［5］；通過循環加卸載試驗［6-8］研究煤巖破裂過程中聲發射機理及損傷過程中能量演化規律；通過不同物理力學特性下煤巖加載試驗［9-11］研究其聲發射發生規律以及通過不同加載條件［12-13］研究其破壞機制和動力學響應；通過沖擊載荷試驗［14-15］研究其能量耗散機理；通過動載試驗［16-17］研究其聲發射動力演化機制；通過動靜組合荷載試驗［18-20］研究其應力波傳播并建立突變模型理論。對于煤巖常規動靜載下變形規律及聲發射特性的研究前人已取得較大進展，但針對深埋煤層沖擊傾向性煤巖動靜載的變形規律及聲發射演化規律研究還較為匱乏?！?br>