煤炭工程
煤炭工程
매탄공정
COALMINE DESIGN
2012年
2期
104-107
,共4页
剪切带%颗粒流%细观模拟%结构软化%PFC2D
剪切帶%顆粒流%細觀模擬%結構軟化%PFC2D
전절대%과립류%세관모의%결구연화%PFC2D
为了解决资源整合煤矿中瓦斯、水等灾害的诱导因素,因此有必要研究其存在的机理.文章从岩石材料的细观结构入手,进行岩石剪切破坏过程的数值模拟研究,并利用PFC2D对岩石在压缩破坏过程中剪切带的形成与发展进行了模拟,分析了岩石的破坏机制.研究结果表明:剪切带在岩石试样峰值应力后,峰值点附近形成.岩石受力产生弹性变形,引起结构性的颗粒错动排列变化,导致岩样局部应力集中,使垂直剪切带方向产生拉应力,从而引起岩石的拉裂破坏,这些拉裂隙与剪切破坏产生的裂隙共同发展和贯通,形成宏观的裂隙带,即剪切带,在剪切带内拉裂缝占主导地位.体积应变的剪胀现象是这种拉裂缝的张开,扩容引起的.剪切带形成后,岩石材料表现了明显的结构软化行为,可以认为岩石是结构软化而非连续介质的材料软化.
為瞭解決資源整閤煤礦中瓦斯、水等災害的誘導因素,因此有必要研究其存在的機理.文章從巖石材料的細觀結構入手,進行巖石剪切破壞過程的數值模擬研究,併利用PFC2D對巖石在壓縮破壞過程中剪切帶的形成與髮展進行瞭模擬,分析瞭巖石的破壞機製.研究結果錶明:剪切帶在巖石試樣峰值應力後,峰值點附近形成.巖石受力產生彈性變形,引起結構性的顆粒錯動排列變化,導緻巖樣跼部應力集中,使垂直剪切帶方嚮產生拉應力,從而引起巖石的拉裂破壞,這些拉裂隙與剪切破壞產生的裂隙共同髮展和貫通,形成宏觀的裂隙帶,即剪切帶,在剪切帶內拉裂縫佔主導地位.體積應變的剪脹現象是這種拉裂縫的張開,擴容引起的.剪切帶形成後,巖石材料錶現瞭明顯的結構軟化行為,可以認為巖石是結構軟化而非連續介質的材料軟化.
위료해결자원정합매광중와사、수등재해적유도인소,인차유필요연구기존재적궤리.문장종암석재료적세관결구입수,진행암석전절파배과정적수치모의연구,병이용PFC2D대암석재압축파배과정중전절대적형성여발전진행료모의,분석료암석적파배궤제.연구결과표명:전절대재암석시양봉치응력후,봉치점부근형성.암석수력산생탄성변형,인기결구성적과립착동배렬변화,도치암양국부응력집중,사수직전절대방향산생랍응력,종이인기암석적랍렬파배,저사랍렬극여전절파배산생적렬극공동발전화관통,형성굉관적렬극대,즉전절대,재전절대내랍렬봉점주도지위.체적응변적전창현상시저충랍렬봉적장개,확용인기적.전절대형성후,암석재료표현료명현적결구연화행위,가이인위암석시결구연화이비련속개질적재료연화.
