真三轴载荷下不同煤岩比例组合体力学响应研究

来源：煤矿安全杂志2021年第11期北京时间：

作者：董浩

摘要：为探究真三轴载荷下不同煤岩比例组合体力学响应规律，制备不同组合方式立方体试件，以现场实测应力演化为真三轴加载路径，探究不同煤岩比例组合体在该应力路径下的力学响应及变形特征，并增加纯煤、岩样试件作为参照进行对比分析。结果表明：在真三载荷下煤、岩试样强度、弹性模量及抗变形能力较单轴压缩均有显著提高；煤岩组合体力学参数与峰值应变介于煤样与砂岩样之间，试件强度和弹性模量与煤层占比负相关，但随着煤层厚度增加，二者减小趋势并不相同，弹性模量随煤层厚度增加近乎等比例减小，而强度随煤层厚度增加而降低的速率逐渐减小；同时发现，由于煤的非均质性较砂岩更加突出，不同组合方式力学参数组内离散性与煤层占比正相关；峰值应变随煤层厚度增加并非单调变化，三元组合方式峰值应变大于二元组合体；在三轴载荷下，煤-岩与岩-煤2种组合方式试件力学参量与变形特征相差极小，认为由煤岩材料非均质性造成。

关键词：岩石力学, 真三轴加载, 煤岩组合体, 力学响应, 变形特征