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煤矿深部地层主要受构造应力场影响,以水平应力为主且具有明显的方向性,而煤系地层节理、裂隙发育。为探究煤矿深部地层裂隙岩体断裂特征和力学特性,研制了裂隙岩体试验平台,制备了不同倾角的裂隙岩体相似模型,开展双轴加载试验;基于试验结果和数字图像相关技术(DIC)分析研究了节理倾角对裂隙岩体强度和断裂特征的影响规律。研究结果表明:裂隙与主应力方向的夹角对试件峰值强度影响较大,夹角为30°时,试件峰值强度最低,90°时最高;试件受载后产生的次生裂纹共有7种类型,随着预制裂隙倾角的增大,试件破坏模式经历了压剪破坏、拉-剪复合破坏、压剪破坏的变化;次生裂纹扩展经历了与预制裂隙共面、与预制裂隙异面、与预制裂隙共面的变化。 相似文献
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煤矿深部地层岩巷围岩裂隙发育,严重影响围岩完整性和巷道稳定性。为研究深部地层裂隙岩体在掘进扰动条件下的破坏规律与力学性能,在深井岩巷现场取样,加工裂隙岩石试件,开展了不同围压和裂隙倾角条件下的三轴压缩试验,获得了裂隙岩石试件裂隙扩展规律、破坏形态和峰值强度。通过建立颗粒离散单元法数值模型,并根据裂隙岩石试件室内试验结果,标定离散元数值模型细观参数,开展数值试验,进一步研究了裂隙岩石力学性能。研究结果表明,当裂隙倾角为15°时,裂隙对岩石试件力学性质的劣化效应最为明显;当裂隙倾角为15°和90°时,弹性模量分别达到最小值和最大值;当裂隙倾角>15°时,随着围压的增加,裂隙岩石试件的抗压强度和峰值应变均有所增加。 相似文献
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