剪切破壞是煤巖破壞的基本形式之一。為深入探究煤巖剪切破壞機(jī)理，本書以砂巖和煤（包括型煤和原煤）為研究對(duì)象，利用自主研制的煤巖剪切細(xì)觀試驗(yàn)裝置系統(tǒng)開展了不同試驗(yàn)條件下煤巖剪切細(xì)觀開裂演化試驗(yàn)研究，研究了不同試驗(yàn)條件下煤巖剪切細(xì)觀開裂演化模式和細(xì)觀貫通機(jī)理，不同試驗(yàn)下裂紋起裂和貫通規(guī)律，以及各影響因素對(duì)細(xì)觀開裂和細(xì)觀裂紋形態(tài)特征的影響規(guī)律；在此基礎(chǔ)上對(duì)煤巖剪切細(xì)觀開裂演化特征進(jìn)行了量化分析，最后，根據(jù)前面對(duì)煤巖剪切細(xì)觀貫通機(jī)理的分析，結(jié)合巖石斷裂力學(xué)相關(guān)理論，建立了煤巖剪切細(xì)觀開裂分叉貫通模型，利用該模型對(duì)不同試驗(yàn)條件下的煤巖剪切細(xì)觀開裂分叉貫通類型進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，以進(jìn)一步揭示煤巖剪切破壞機(jī)理。
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目錄
前言
第1章 緒論1
1.1研究背景及意義1
1.2研究現(xiàn)狀評(píng)述2
1.2.1煤巖剪切試驗(yàn)裝置研究進(jìn)展 9
1.2.2煤巖剪切破壞理論研究 4
1.2.3煤巖剪切破壞機(jī)理研究進(jìn)展 8
1.2.4煤巖剪切細(xì)觀開裂演化特征量化研究進(jìn)展 15
1.2.5煤巖剪切細(xì)觀開裂貫通模式研究進(jìn)展 17
1.3本書主要研究內(nèi)容及方法 19
第2章 煤巖剪切細(xì)觀試驗(yàn)裝置及其試驗(yàn)方法 21
2.1試驗(yàn)裝置與特點(diǎn) 21
2.1.1系統(tǒng)總體構(gòu)成 21
2.1.2技術(shù)指標(biāo)與特點(diǎn) 29
2.2試驗(yàn)方法 30
2.2.1試驗(yàn)方案 30
2.2.2煤巖樣采集與加T 33
2.2.3試驗(yàn)步驟 36
2.3起裂應(yīng)力水平與貫通應(yīng)力水平 39
2.4本章小結(jié) 40
第3章 砂巖剪切細(xì)觀開裂演化與貫通機(jī)理 41
3.1單面剪切試驗(yàn)條件下砂巖細(xì)觀開裂演化分析 41
3.1.1不同飽水系數(shù) 41
3.1.2不同加載速率 51
3.1.3不同法向應(yīng)力 63
3.2雙面剪切試驗(yàn)條件下砂巖細(xì)觀開裂演化分析 72
3.2.1不同飽水系數(shù) 72
3.2.2不同加載速率 81
3.2.3不同法向應(yīng)力 92
3.3本章小結(jié) 103
第4章 含瓦斯煤剪切細(xì)觀開裂演化與貫通機(jī)理 106
4.1型煤剪切細(xì)觀開裂演化分析 106
4.1.1不同黏結(jié)劑含量 106
4.1.2不同成型壓力 114
4.1.3不同煤粉粒徑 123
4.2原煤剪切細(xì)觀開裂演化分析 132
4.2.1不同法向應(yīng)力 132
4.2.2不同瓦斯壓力 138
4.2.3原生裂紋對(duì)原煤剪切細(xì)觀開裂演化與貫通機(jī)理的影響 145
4.3本章小結(jié) 153
第5章 煤巖剪切細(xì)觀開裂演化特征量化分析 156
5.1表面裂紋演化特征量化參數(shù) 156
5.1.1等效長度、等效總長度和瞬時(shí)有效貫通量 156
5.1.2瞬時(shí)有效貫通率 157
5.1.3平均擴(kuò)展速度與瞬時(shí)有效貫通速度 157
5.2砂巖剪切破壞細(xì)觀開裂演化特征量化分析 157
5.2.1不同飽水系數(shù) 157
5.2.2不同加載速率 167
5.2.3不同法向應(yīng)力 176
5.2.4雙面剪切條件下砂巖剪切破壞裂紋演化特征量化分析 187
5.3型煤剪切破壞細(xì)觀開裂演化特征量化分析 199
5.3.1不同黏結(jié)劑含量 200
5.3.2不同成型壓力 206
5.3.3不同煤粉粒徑 212
5.4原煤剪切破壞細(xì)觀開裂演化特征量化分析 219
5.5本章小結(jié) 225
第6章 煤巖剪切細(xì)觀開裂分叉貫通模型及其統(tǒng)計(jì)分析 228
6.1煤巖剪切細(xì)觀開裂分叉貫通模型 228
6.2砂巖剪切細(xì)觀開裂分叉貫通統(tǒng)計(jì)分析233
6.2.1飽水系數(shù)對(duì)砂巖剪切裂紋貫通機(jī)理的影響 233
6.2.2加載速率對(duì)砂巖剪切裂紋貫通機(jī)理的影響 237
6.2.3法向應(yīng)力對(duì)砂巖剪切裂紋貫通機(jī)理的影響 244
6.3 型煤剪切細(xì)觀開裂分叉貫通統(tǒng)計(jì)分析 250
6.3.1黏結(jié)劑含量對(duì)型煤剪切裂紋貫通機(jī)理的影響 250
6.3.2成型壓力對(duì)型煤剪切裂紋貫通機(jī)理的影響 255
6.3.3粒徑大小對(duì)型煤剪切裂紋貫通機(jī)理的影響 262
6.4原煤剪切細(xì)觀開裂分叉貫通統(tǒng)計(jì)分析 268
6.5本章小結(jié) 272
參考文獻(xiàn) 274
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