靜動(dòng)組合三軸加載煤巖強(qiáng)度劣化試驗(yàn)研究

任建喜，云夢(mèng)晨，張 琨，景 帥

(西安科技大學(xué) 建筑與土木工程學(xué)院，陜西 西安 710054)

0 引 言

隨著我國煤炭資源開采深度的增加，地質(zhì)條件復(fù)雜而導(dǎo)致巷道圍巖失穩(wěn)現(xiàn)象愈加頻繁[1]。深埋特厚煤層堅(jiān)硬頂板及特厚煤柱可儲(chǔ)存大量彈性能，煤巖巷道長(zhǎng)期處于高地應(yīng)力環(huán)境[2]。當(dāng)有施工或者地質(zhì)構(gòu)造引起的動(dòng)荷載擾動(dòng)巷道煤體時(shí)，極易引發(fā)圍巖失穩(wěn)、巷道破壞，嚴(yán)重時(shí)可誘發(fā)沖擊地壓[3]，對(duì)井下工作人員的人身安全及開采施工問題造成極大安全隱患[4]。研究在深埋條件下煤巖巷道的變形破壞機(jī)理已成為分析巷道穩(wěn)定性的重要參考[5]。國內(nèi)外學(xué)者對(duì)于煤巖變形破壞規(guī)律研究采用三軸靜載試驗(yàn)、霍普金森動(dòng)載試驗(yàn)、CT掃描及聲發(fā)射檢測(cè)等試驗(yàn)手段，對(duì)沖擊地壓作用下煤巖的強(qiáng)度變化規(guī)律進(jìn)行了大量的研究工作，取得了豐碩的成果。楊慧明[6]采用巖石力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)，輔以聲發(fā)射檢測(cè)手段，得到不同應(yīng)力條件對(duì)煤的破壞特征及聲發(fā)射活動(dòng)特征具有重要影響作用。鄧志剛[7]以強(qiáng)度尺寸效應(yīng)為切入點(diǎn)結(jié)合最弱鏈理論得出沖擊傾向性煤巖的強(qiáng)度具有明顯的尺寸效應(yīng)。薛東杰等[8]對(duì)煤巖進(jìn)行不同圍壓、不同加載速率的試驗(yàn)，建立了采動(dòng)力學(xué)條件下考慮加卸載過程中材料損傷的煤巖黏彈性模型屈服準(zhǔn)則。通過總結(jié)前期CT掃描技術(shù)，以標(biāo)準(zhǔn)煤樣為研究對(duì)象，進(jìn)行常規(guī)三軸力學(xué)試驗(yàn)，利用三維重構(gòu)的方法，得到煤巖內(nèi)部裂隙分布狀況及煤巖破壞程度與體分形維值的定量關(guān)系[9-10]?！?br>