加载速率对煤样单轴压缩宏细观破裂特征的影响

为研究煤样单轴压缩宏细观破裂特征的加载速率效应,对煤样进行了0.06、0.3及3 mm/min三种加载速率的单轴压缩试验,结合声发射及数值计算方法,分析了加载速率影响下煤样的力学性质、声发射特征、裂隙扩展与宏观破坏模式。研究结果表明,加载速率越高煤样的单轴抗压强度与峰值应变越大;累计振铃计数与声发射定位事件随加载速率增大不断减小;微观裂隙破坏由张拉破坏向剪切破坏过渡;宏观破坏模式由低加载速率的少量拉剪混合微裂纹破坏转变为高加载速率的单一贯穿的剪切裂纹破坏;数值模拟结果印证了室内试验结论,并揭示了煤样加载破坏实质是力链体系失稳,峰值应力前,轴向应力的增加使得局部力链强度差异增大,强弱力链断裂产生煤样的宏观破坏。