【摘 要】
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对预制钻孔试样开展单轴压缩试验,采用声发射(acoustic emission,简称AE)及数字图像相关(digital image correlation,简称DIC)监测技术探究多列多排布置钻孔试样的力学响应特
【机 构】
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辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁阜新123000;辽宁工程技术大学冲击地压研究院,辽宁阜新123000;辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁阜新123000
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对预制钻孔试样开展单轴压缩试验,采用声发射(acoustic emission,简称AE)及数字图像相关(digital image correlation,简称DIC)监测技术探究多列多排布置钻孔试样的力学响应特征,分析钻孔对试样冲击倾向性、变形破坏及能量积聚与释放的影响规律.试验结果表明:煤层钻孔具有降低煤体冲击倾向、引导和控制煤体变形、增加变形能耗散的作用.(1)钻孔试样的强度较完整试样显著衰减,且随钻孔数增多,应力峰前弹性模量、应力峰值、冲击能量指数逐渐降低,冲击倾向性减弱.钻孔提升了AE事件的活动强度,但降低了高能量事件的占比.(2)钻孔布置方式改变了试样的破裂模式.完整试样由其表面中部形成应变局部化区域,并以该区域为弱面发生最终破裂;单列多排钻孔试样在钻孔上下侧起裂,产生局部化带,并向上下延伸形成宏观裂隙;双列多排钻孔试样在同排钻孔间的岩桥内起裂,然后垂直钻孔间岩桥内的裂隙进一步发育,最终形成纵横及斜交的宏观裂隙.钻孔展现出诱导试样提升垂直钻孔方向变形、约束平行钻孔方向变形、增强垂直方向变形、减小体积变形的空间效应.(3)钻孔能够降低变形能密度增长速率UV及变形能密度峰值Umax,同时延缓破坏时刻变形能的释放速率URV,且钻孔数越多,变形能密度峰值Umax及释放速率URV降低幅值越大.
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