矿业安全与环保

作者：张风达, 张玉军

关键词：原生裂纹, 翼状裂纹, 损伤因子, 损伤劣化, 有效承载

针对深部煤层底板变形破坏机制开展研究，构建了考虑原生裂纹面滑移变形和翼状裂纹扩展的断裂力学模型，推导出考虑裂纹滑移扩展变形的损伤因子理论公式，建立损伤劣化影响下有效承载应力相比于名义应力增长幅度表达式，分析其与相关影响因素的关系。研究结果表明，考虑损伤劣化影响情况下有效承载应力相比于名义应力的增长幅度与承压水压力、裂纹连通率、最大主应力、裂纹倾角、裂纹半长度呈正相关关系，与裂纹面摩擦系数、最小主应力、损伤劣化系数呈负相关关系。说明原生裂纹面长度的增加、偏应力的增大，加剧了岩体自身的损伤程度，增大了非损伤岩石的有效承载应力。通过注浆加固改造岩体裂纹面的摩擦系数，减小裂纹连通率和裂隙间水压力，有助于提升岩体的完整性，减小非损伤岩石的有效承载应力，提高煤层底板岩体的稳定性。

来源：2020年第6期

《矿业安全与环保》期刊编辑部

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