含预制钻孔煤体承载破坏应变场与声发射响应真三轴试验

利用具有可视窗口的煤岩真三轴试验系统，开展了含不同孔径预制钻孔的煤体真三轴承载破坏试验，借助数字图像相关(DIC)和声发射(AE)分析方法，研究了煤体承载破坏过程的应变场与声发射响应规律.结果表明：含预制钻孔煤体呈现出拱形破坏裂纹，拱形裂纹区面积、声发射峰值能量及宏观裂纹数量均与孔径呈正相关.煤体承载破坏过程中，孔周煤体逐渐出现应变集中，孔壁发生掉渣、破裂现象，声发射信号开始活跃；随着应变集中程度的加剧，孔壁煤体剥落现象逐渐严重，使孔壁两侧对称出现“V”形破坏区，而“V”形破坏区底部则出现了沿最大主应力方向扩展和延伸的竖向裂纹；当孔周煤体应变集中区域逐步发展为蝴蝶形态时，钻孔上方煤体开始向钻孔空间移动，竖向裂纹则沿最大主应力方向快速扩展并向水平方向偏转，声发射信号急剧增加并达到能量峰值；竖向与水平方向裂纹交汇形成拱形裂纹，而拱形裂纹所包裹的煤体则被分割为独立块体，随后声发射信号明显减弱.