含瓦斯煤巖剪切破斷過程中裂紋演化及其分形特征
本文選題:煤巖 + 剪切破斷。 參考:《煤炭學報》2015年04期
【摘要】:利用自主研發(fā)的含瓦斯煤巖細觀剪切試驗裝置,開展了含瓦斯煤巖細觀剪切試驗,研究了煤巖剪切破斷面裂紋的開裂擴展演化規(guī)律,并基于分形理論,分析了剪切破斷面裂紋分布的分形特征。研究結果表明:含瓦斯煤巖剪切破斷面裂紋的演化過程經(jīng)歷了5個階段,即裂紋起裂、裂紋穩(wěn)定擴展、裂紋非穩(wěn)定擴展、剪切破斷及裂紋摩擦階段;含瓦斯煤巖剪切破斷不同階段的裂紋分布符合分形特征,且隨著剪切應力水平的提高,含瓦斯煤巖剪切面裂紋分布的分形維數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢,通過剪切面裂紋的分形維數(shù)可定量描述含瓦斯煤巖隨剪切應力狀態(tài)變化的裂紋演化特征。
[Abstract]:Based on fractal theory, the micro-shear test of gas-bearing coal and rock was carried out by using the gas-bearing coal and rock micro-shear test device, and the crack propagation and evolution law of coal and rock shear fracture section was studied. The fractal characteristics of crack distribution in shear fracture section are analyzed. The results show that the evolution of shear fracture crack in gas bearing coal and rock has undergone five stages, namely, crack initiation, crack stable growth, crack unsteady growth, shear fracture and crack friction. The crack distribution in different stages of gas bearing coal and rock shear fracture accords with the fractal characteristics, and with the increase of shear stress level, the fractal dimension of crack distribution in the shear plane of gas bearing coal and rock presents an upward trend. The fractal dimension of the crack in the shear plane can quantitatively describe the crack evolution characteristics of the gas-bearing coal and rock with the change of the shear stress state.
【作者單位】: 重慶大學煤礦災害動力學與控制國家重點實驗室;重慶大學復雜煤氣層瓦斯抽采國家地方聯(lián)合工程實驗室;
【基金】:國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973)資助項目(2011CB201203) 國家自然科學基金資助項目(51304255) 中國博士后科學基金資助項目(2014M552323)
【分類號】:TD713
【參考文獻】
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【共引文獻】
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【二級參考文獻】
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,本文編號:2109683
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