单轴压缩煤岩损伤演化和声发射特性研究_刘保县.pdfVIP

第 28 卷 增 1 岩石力学与工程学报 Vol.28 Supp.1 2009 年 5 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering May，2009 单轴压缩煤岩损伤演化及声发射特性研究 1，2 1 1 1 刘保县 ，黄敬林 ，王泽云 ，刘 立 (1. 西华大学 建筑与土木工程学院，四川 成都 610039 ；2. 重庆大学 西南资源开发及环境灾害控制工程教育部重点实验室，重庆 400044) 摘要：为建立声发射参数与岩石(煤岩)力学破坏机制的关系，更好地了解受载煤岩体的损伤演化规律，进一步揭示 煤岩动力灾害演化过程及灾害时间效应产生机制，利用 MTS815 岩石力学测试电液伺服试验系统和 8CHS PCI –2 声 发射检测系统，对单轴压缩煤岩的损伤演化及声发射特性进行试验研究，分析单轴压缩煤岩的声发射特性，提出 基于“归一化”累积声发射振铃计数的损伤变量，建立基于声发射特性的单轴压缩煤岩损伤模型，得出煤岩的损 伤演化曲线和方程。研究表明，声发射信息反映煤岩内部的损伤破坏情况，与其内部原生裂隙的压密及新裂隙的 产生、扩展、贯通等演化过程密切相关，煤岩的声发射特征能较好地描述其变形和损伤演化特性。基于声发射特 性的单轴压缩煤岩损伤模型是合理的。单轴压缩煤岩损伤演化过程可分为 3 个阶段：初始损伤阶段、损伤稳定演 化和发展阶段、损伤加速发展阶段。煤岩由变形至破坏可视为一逐渐发展过程：由变形、损伤的萌生和演化，直 至出现宏观裂纹，再由裂纹扩展到破坏的全过程。 关键词：岩石力学；煤岩；损伤演化；声发射；损伤变量 中图分类号：TU 45 文献标识码：A 文章编号：1000 –6915(2009)增 1 –3234 –05 STUDY ON DAMAGE EVOLUTION AND ACOUSTIC EMISSION CHARACTER OF COAL-ROCK UNDER UNIAXIAL COMPRESSION 1，2 1 1 1 LIU Baoxian ，HUANG Jinglin ，WANG Zeyun ，LIU Li (1. School of Architecture and Civil Engineering，Xihua University ，Chengdu，Sichuan 610039，China； 2. Key Laboratory for the Exploitation of Southwestern Resources and the Environmental Disaster Control Engineering， Ministry of Education，Chongqing University，Chongqing 400044，China) Abstract ：In order to study the deformation and damage character under load and to further reveal the evolutionary process and the time effect mechanism of coal-rock，damage evolution and acoustic emission(AE) character of coal-rock under uniaxial compression are studied using MTS815 servo-controlled rock mechanical test system