煤岩组合体试验研究：组合方式对力学特性和破坏特征的影响

"组合方式对煤岩组合体力学特性和破坏特征影响的试验研究" 这篇科研论文专注于探究不同组合方式对煤岩组合体的力学特性和破坏模式的影响。研究团队运用了MTS815岩石力学试验系统，针对岩-煤-岩（YMY）、岩-煤（YM）和煤-岩（MY）三种不同的组合方式，进行了单轴压缩和三轴压缩试验。 首先，试验结果显示，无论采用何种组合或加载方式，试件的破坏主要发生在煤体部分，而并非由组合或接触方式决定。这表明煤体是决定组合体破坏的关键因素。同时，煤体的损伤发展和破坏程度加剧会引发岩体的损伤和破坏，显示出煤体在组合体中的脆弱性。 在单轴加载条件下，所有组合方式的破坏特征都表现为煤体部分的拉张破坏为主。具体来说，YMY组合的平均抗压强度显著高于YM和MY组合，分别为后两者平均值的1.80倍和1.53倍。这揭示了在单轴加载下，岩体的存在可能增强了煤体的承载能力，但仍然不能防止煤体的拉张破坏。 进入三轴加载环境，所有组合的破坏特征转变为煤体部分的剪切破坏为主。随着围压压力的增加，各种组合方式的三轴抗压强度平均值趋向一致。这表明在复杂应力状态下，煤体的剪切破坏成为主要的破坏模式，且组合方式的影响逐渐减小。 该研究强调了煤体在煤岩组合体中的关键作用，以及不同加载条件对破坏模式的显著影响。这对于理解煤矿开采过程中的力学行为，预测和防止矿井灾害具有重要的理论和实际意义。此外，这些发现也为优化采掘设计和提高矿井安全提供了科学依据。