預(yù)制裂隙砂巖相似材料損傷破壞特性試驗研究

成小雨，李樹剛，龔選平

（1.中煤能源研究院有限責任公司，陜西 西安 710054；2.西安科技大學(xué)安全科學(xué)與工程學(xué)院，陜西 西安 710054）

0 引 言

隨著煤炭開采條件的不斷劣化，礦井煤巖動力災(zāi)害危險性增加，煤與瓦斯突出、沖擊地壓和突水等事故頻發(fā)，成為目前礦井亟待解決的關(guān)鍵科學(xué)問題［1-3］。 在眾多科學(xué)研究方法中，物理相似模擬試驗可以較直觀地模擬復(fù)雜動力災(zāi)害發(fā)生的過程及條件，克服了工程現(xiàn)場實測困難等不足，得到了較廣泛的應(yīng)用［4-9］。 然而，物理相似模擬通常得到的宏觀煤巖動力現(xiàn)象不能做到其細觀損傷過程的探查，導(dǎo)致對煤巖動力災(zāi)害機理的認識不夠深入。 因此，需針對受載下煤巖動力災(zāi)害物理模擬相似材料的損傷破壞特性開展研究。 眾多相關(guān)研究學(xué)者深入研究了煤巖體及多種物理模擬相似材料的力學(xué)和損傷特性［10-15］，其中在相似材料方面較典型的研究有：劉曉云等［16］針對復(fù)合巖體相似材料，研究了其在不同強度組合下的變形破壞特征，得到了相似材料強度組合對其力學(xué)特性的影響；李樹剛等［17］通過滲透性力學(xué)試驗，研究了煤巖瓦斯“固-氣”耦合相似材料的力學(xué)和滲透特性及其影響因素，為“固-氣”耦合相似模擬試驗研究奠定了基礎(chǔ)；何生全等［18］探究了松軟煤層瓦斯突出模擬試驗相似材料的破壞特性及吸附解吸特性；趙鵬翔等［19］采用聲發(fā)射測試手段，研究了ACSW-SGC 相似材料在單軸壓裂條件下的聲發(fā)射特性，獲得了壓裂過程能量釋放與裂隙發(fā)育之間的關(guān)系；……