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摘要
为探究不同应力路径下层理煤体力学特性和破坏特征，利用MTS816岩石力学试验系统对0°，30°，45°，60°和90°层理倾角煤样开展了常规三轴加载、增轴压卸围压和恒轴压卸围压应力路径下的力学试验，分析了应力路径和层理倾角对煤样强度、变形及破坏特征的影响规律。研究结果表明：(1) 常规三轴加载条件下煤样在达到峰值强度前，应力-应变曲线呈近线性关系，达到峰值强度后，应力-应变曲线迅速跌落；增轴压卸围压条件下，随着卸荷比的增加，轴向应变增量比呈线性增加趋势，而环向应变增量比和体积应变增量比呈“低速增长-急剧增长-平稳增长”的三阶段变化特征；恒轴压卸围压条件下，轴向应变增量比、环向应变增量比和体积应变增量比均呈“低速增长-急剧增长”的两阶段变化特征；(2) 随着层理倾角的增加，不同应力路径下煤样峰值强度和轴向峰值应变均呈先减小后增大的“V”型变化趋势，在0°时达到最大值，在60°时达到最小值；(3) 随着卸荷比的增大，煤样变形模量先平缓后迅速劣化，泊松比先缓慢增加后呈指数形式增加，临界卸荷比随层理倾角的增大先增加后减小；当层理倾角相同时，增轴压卸围压条件下的临界卸荷比低于恒轴压卸围压； (4) 常规三轴加载条件下煤样发生脆性剪切破坏，增轴压卸围压和恒轴压卸围压条件下煤样呈张拉-剪切混合破坏模式，当层理倾角为60°时，煤样主剪切破裂面角度与层理倾角几乎一致。
- 出版日期2024
- 单位安徽理工大学; 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室; 中国矿业大学（北京）; 中国矿业大学
