煤巖損傷力學與蠕變特性的試驗研究.pdf

1、本文首先從巖石力學試驗系統(tǒng)入手，對煤樣進行不同圍壓下的三軸壓縮試驗，根據(jù)現(xiàn)有Coulomb強度準則確定了煤的強度參數(shù)，并對其強度變形特性進行了分析。在試驗的基礎上，建立了煤的應力應變強度準則。另外，通過對大理巖進行逐步增加圍壓和卸圍壓的軸向壓縮試驗，確定了圍壓與峰值強度的關系。依據(jù)煤損傷破裂過程的統(tǒng)計規(guī)律和煤微元強度的概率分布觀點，建立了煤在單軸壓縮下統(tǒng)計損傷本構模型。基于“數(shù)據(jù)本構”的概念與不同圍壓下煤的全應力應變曲線特征，將單軸應力

2、狀態(tài)推廣到三軸應力狀態(tài)，首次建立了三軸統(tǒng)計損傷模型，并給出了模型中參數(shù)的求解方法和意義。煤巖的流變特性是煤巖重要的力學特性之一，它控制著煤巖的蠕變參數(shù)和長期強度。然而，由于煤巖的流變特性極其復雜，影響因素諸多，試驗要求較高。針對這種情況，本文通過分析現(xiàn)有的蠕變試驗裝置，利用液壓控制原理，自行設計并研制完成一套適合進行煤巖單軸和三軸壓縮蠕變試驗的UCT-1型試驗機。該試驗裝置具有體積小、易于操作、造價低廉、數(shù)據(jù)采集處理自動化等優(yōu)點，適于