煤的直接拉伸力学特性及声发射特征试验研究.pdfVIP

　 第38卷第6期 煤　 　 炭　 　 学　 　 报 Vol.38　 No.6　 　 2013年 6月 JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETY Jun.　 2013　 - - - 　 　 文章编号:0253 9993(2013)06 0960 06 煤的直接拉伸力学特性及声发射特征试验研究 张泽天,刘建锋,王　 璐,杨昊天,张　 茹 (四川大学 水利水电学院,四川 成都　 610065) 摘　 要:为探究直接拉伸荷载作用下煤岩力学特性和损伤演化特征,使用MTS815 岩石力学测试系 - 统及PCI Ⅱ声发射测试系统,对原煤试件进行单轴直接拉伸和实时声发射测试,分析了煤的直接 拉伸力学特性及声发射特征,建立了基于声发射的损伤模型。 试验结果表明:因煤体孔隙裂纹分布 差异,抗拉强度离散性明显,试件平均抗拉强度为0．66 MPa;随拉伸荷载持续作用,煤体损伤累积, 试件峰后承载能力逐步下降,但仍保持一定的抗拉承载能力。 煤体声发射事件在峰值应力区附近 沿破坏面急剧增加和汇合,预示了宏观裂纹面的形成和煤体破坏的发生;峰后试件振铃计数率和声 发射能率阶段性反复升降,试件破坏进程逐步推进;声发射测试可良好展示煤体直接拉伸荷载条件 下损伤出现、发展和导致破坏的完整演化过程。 关键词:煤;直接拉伸;力学特性;声发射 中图分类号:TD315　 　 　 文献标志码:A Mechanical properties and acoustic emission characteristics of coal under direct tensile loading conditions ZHANGZe-tian,LIUJian-feng,WANG Lu,YANG Hao-tian,ZHANG Ru (College of WaterResource Hydropower,Sichuan University,Chengdu　 610065,China) Abstract:To study themechanical characteristicsandthedamageevolutionprocessof coalunder directtensileloads, the direct tensile tests and real-time acoustic emission (AE) tests on raw coal specimens were conducted using MTS815 rock mechanicstesting system and PCI-ⅡAE testing system.In addition,the direct tensile mechanical char- acteristics and the AE property of coalwere analyzed and a damage model of coal based on AEwasbuilt.Thetest re- sults show that the tensile strengths of specimens,whose average tensile strength is0.66 MPa,are obviously discrete because ofthevariationsof defectdistributionincoal specimens.Underdirecttensileloadingconditions,thepost-peak bearing capacity of specimen decreases due to the damage accumulation,but does not directly rea