【摘 要】
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针对不同开采条件下的煤岩力学特性不同的情况,采用FLAC3D对复合煤岩模型在不同组合比、不同卸围压速率、不同物性参数的条件下进行三轴卸荷数值模拟,并在同种条件下对单一煤
【机 构】
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辽宁工程技术大学电气与控制工程学院,辽宁葫芦岛125105;内蒙古平庄能源股份有限公司风水沟煤矿,内蒙古赤峰024079
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针对不同开采条件下的煤岩力学特性不同的情况,采用FLAC3D对复合煤岩模型在不同组合比、不同卸围压速率、不同物性参数的条件下进行三轴卸荷数值模拟,并在同种条件下对单一煤、岩模型进行三轴数值模拟对比,研究其在不同加载条件下轴向应力、偏应力等力学参数的变化趋势,并与现有试验结果进行对比讨论.结果表明:数值模拟过程中复合煤岩力学特性曲线均可分为5个明显阶段,后3个阶段与单轴加载相似,破裂后裂隙为“X”形;复合煤岩的物性参数介于单一煤、岩参数之间,力学特性具有二者共性但更接近岩体;卸围压速率不影响煤岩整体力学特性趋势,但其与承载强度成反比,围压对煤岩破裂有抑制作用;煤层占比与煤岩承载能力和刚度成反比,但不影响整体力学特性趋势,破裂后煤岩整体呈应变软化;单一改变复合煤岩煤样参数时,复合煤岩“加-卸”第一阶段时间随煤样体积模量和剪切模量的增大而加长,同时“加-卸”第二阶段时间减短,整体弹性模量增大,抗压强度变大,但更易破裂,主要对前3个阶段的力学曲线有影响;单一改变岩样参数,对复合煤岩模型的力学特性影响不大,对后2个阶段的力学曲线有影响.试验曲线与数值模拟趋势一致,表明所建模型具有一定的适用性与合理性.
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