煤岩组合体变形规律与破坏机理研究

"单轴荷载下类煤岩组合体变形规律及破坏机理-论文" 这篇论文主要探讨了在单轴荷载作用下煤岩组合体的变形规律和破坏机制。煤岩组合体是由不同类型的煤和岩石构成的复合材料，它的变形和破坏行为与单一的煤或岩石有所不同，具有更为复杂的力学特性。研究中，作者李成杰、徐颖、冯明明等人通过实验和分析，揭示了煤岩组合体在受力时的变形特点。 首先，煤岩组合体的径向变形是研究的重点。在单轴荷载下，组合体会经历不均匀的径向收缩，这与传统的泊松效应相悖，因为通常材料在轴向受拉时会径向压缩。然而，煤岩组合体可能由于内部不同成分的差异以及裂隙的存在，导致径向不是简单的压缩，而是可能产生扩张。这种非线性的径向变形对于理解矿井的安全性和稳定性至关重要。 其次，研究提到了煤岩组合体的扩容现象，即在荷载作用下体积增加的现象。这可能是由于煤岩内部的微裂隙扩展或新的裂隙产生，导致了组合体的体积膨胀。扩容现象对矿井支护设计和预测灾害有直接影响，因为它可能导致岩体的突然破坏。 此外，论文还讨论了劈裂破坏，这是煤岩组合体在承受单轴荷载时可能出现的一种破坏模式。劈裂通常发生在组合体中的薄弱层面，当应力超过材料的剪切强度时，可能会引发沿着特定方向的裂纹扩展，最终导致结构的整体破坏。 论文中引用的相关研究涉及了多种地质和力学问题，如地应力分布规律、深部岩体力学、冲击危险评价、煤层群开采的应力控制、应力集中系数叠加法、岩石裂隙扩展、胶结体配合比与强度、微震信号处理、构造应力区的巷道设计、声发射参数、岩爆特征、散煤注浆固结、页岩的CO2压裂、三轴应力路径对煤体的影响、含层理岩石的声发射特性、煤体的非线性蠕变本构模型、砂层渗透注浆、断层预裂爆破技术和移动阅读平台上的其他相关研究。这些广泛的研究领域体现了煤岩组合体问题的复杂性和跨学科性质。 这篇论文通过对单轴荷载下煤岩组合体的深入研究，揭示了其独特的变形规律和破坏机理，为矿井安全开采提供了理论依据，对于优化支护设计、预测和防止矿山灾害具有重要的实践意义。