最新成果丨齐庆新研究员:煤岩弹性变形能的表征物理模型及实测方法( 三 )


煤矿开采作为工程问题 , 通常存在对于准确性要求不高的惯性认知 , 但需要明确的是 , 危险状态的可靠判识是基于临界状态的准确描述 , 状态描述愈接近真实情况 , 所得结论的可靠性也将愈高 , 而随着工程条件下地面压裂、超长钻孔等大范围结构干预手段的成熟 , 将不再具备通过经验进行技术参数试错的空间 , 因此 , 煤岩细观结构甚至是冲击危险性的定量描述显然是具有现实意义的 。
结 论
1)通过构建圆柱试样简化的弹性统计损伤物理模型 , 明确了变形能演化的底层物理行为 , 即变形能(包括弹性能)是在部分细观结构继续承载、部分细观结构断裂的过程中逐渐累积 , 简单用应力-应变曲线的峰前线下积分描述能量积聚、峰后线下积分描述能量耗散将造成与实际情况的不符 。 2)在考虑试件中承载结构变形和破断同时发生的前提下 , 试件整体产生 Δtu位移时 , 变形势能的增量ΔWti , 等于该时步试件中仍具有承载能力结构中新增的变形能ΔW′ti , 与该时步破断承载结构所释放的变形能 ΔW'′ti之差 , 而由结构面摩擦、裂隙发育等造成的能量耗散将在后续工作中予以丰富 , 以获得更为准确的结果 。3)基于物理模型指出 , ΔW′ti+1项的物质载体是当前时步仍然具有承载能力的完整结构 , 据此进行弹性能描述更为合理 , 并依据实际可测的原则 , 给出了该指标基于荷载-时间曲线和声发射信息的计算路径 引用格式 齐庆新李海涛 郑伟钰 , 等.煤岩弹性变形能的表征物理模型及实测方法[J].煤炭科学技术202250(1):70-77.QI QingxinLI HaitaoZHENG Weiyuet al.Physical model and measurement method for elastic deformation energy characterization of coal and rock[J].Coal Science and Technology , 2022 , 50(1):70-77.
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