循环荷载作用下煤岩力学特性试验研究

摘  要：煤矿井下生产过程中，煤岩体时常受到不同类型的循环荷载作用，长期循环荷载将导致煤岩体强度降低，因此，研究煤岩体疲劳损伤是煤矿现场施工中急需解决的关键问题。本文借助MTS815开展室内多级循环加卸载试验，结果表明，煤的弹性模量、泊松比、不可逆应变及耗散能与应力水平呈正相关关系。弹性模量呈现出三阶段的变化趋势，即急剧增加-缓慢增加-急剧降低；泊松比与不可逆应变也呈现出三阶段的变化趋势，即缓慢增加-逐渐增加-急剧增加。此外，为表征循环加卸载作用下的损伤演化规律，通过两个损伤变量对比发现剩余轴向应变法优于耗散能法。研究结果为类似循环荷载作用下煤岩体疲劳损伤提供了有益的参考价值。

关键词：岩石力学；循环荷载；应变能；疲劳损伤