含孔试样破坏过程的变形特征研究

摘要

为探究松软煤层瓦斯抽采钻孔破坏过程的变形特征,对含钻孔试样进行单轴压缩试验,并采用数字散斑相关测量方法(DSCM)观测裂隙的萌生、扩展和贯通全过程的时空演化过程,提取应变场特征点的变形参数,通过坐标转换公式,分析裂隙尖端的空间位置、起裂时间和扩展规律.结果表明:孔周上下端在第372s产生张拉微裂纹,第420s孔周左右侧处发生切向位移分离,几乎同时远端处产生拉伸破坏;继续加载,远端裂纹与左右侧裂纹连接贯通,形成宏观破坏裂纹;根据裂隙的时空演化特征,将其破坏过程划分为5个阶段,钻孔孔周上(下)端与远场左右端均发生拉伸裂隙,孔周左右侧产生剪切裂纹,其余部位裂隙均由拉伸应力与剪切应力共同作用;含钻孔试样破坏过程的变形特征与抽采钻孔增压区易发生纵向和环向裂隙密切相关,揭示了瓦斯抽采钻孔离层及复杂裂隙的本质,为研究瓦斯钻孔孔周裂纹扩展规律提供一定参考.