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理，本書以砂巖和煤（包括型煤和原煤）為研究對象，利用自主研制的煤巖剪切細觀試驗裝置系統(tǒng)開展了不同試驗條件下煤巖剪切細觀開裂演化試驗研究，研究了不同試驗條件下煤巖剪切細觀開裂演化模式和細觀貫通機理，不同試驗下裂紋起裂和貫通規(guī)律，以及各影響因素對細觀開裂和細觀裂紋形態(tài)特征的影響規(guī)律；在此基礎(chǔ)上對煤巖剪切細觀開裂演化特征進行了量化分析，最后，根據(jù)前面對煤巖剪切細觀貫通機理的分析，結(jié)合巖石斷裂力學(xué)相關(guān)理論，建立了煤巖剪切細觀開裂分叉貫通模型，利用該模型對不同試驗條件下的煤巖剪切細觀開裂分叉貫通類型進行了統(tǒng)計分析，以進一步揭示煤巖剪切破壞機理。
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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)狀評述2
1.2.1煤巖剪切試驗裝置研究進展 9
1.2.2煤巖剪切破壞理論研究 4
1.2.3煤巖剪切破壞機理研究進展 8
1.2.4煤巖剪切細觀開裂演化特征量化研究進展 15
1.2.5煤巖剪切細觀開裂貫通模式研究進展 17
1.3本書主要研究內(nèi)容及方法 19
第2章 煤巖剪切細觀試驗裝置及其試驗方法 21
2.1試驗裝置與特點 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 29
2.2試驗方法 30
2.2.1試驗方案 30
2.2.2煤巖樣采集與加T 33
2.2.3試驗步驟 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 砂巖剪切細觀開裂演化與貫通機理 41
3.1單面剪切試驗條件下砂巖細觀開裂演化分析 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雙面剪切試驗條件下砂巖細觀開裂演化分析 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 含瓦斯煤剪切細觀開裂演化與貫通機理 106
4.1型煤剪切細觀開裂演化分析 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原生裂紋對原煤剪切細觀開裂演化與貫通機理的影響 145
4.3本章小結(jié) 153
第5章 煤巖剪切細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、等效總長度和瞬時有效貫通量 156
5.1.2瞬時有效貫通率 157
5.1.3平均擴展速度與瞬時有效貫通速度 157
5.2砂巖剪切破壞細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 煤巖剪切細觀開裂分叉貫通模型及其統(tǒng)計分析 228
6.1煤巖剪切細觀開裂分叉貫通模型 228
6.2砂巖剪切細觀開裂分叉貫通統(tǒng)計分析233
6.2.1飽水系數(shù)對砂巖剪切裂紋貫通機理的影響 233
6.2.2加載速率對砂巖剪切裂紋貫通機理的影響 237
6.2.3法向應(yīng)力對砂巖剪切裂紋貫通機理的影響 244
6.3 型煤剪切細觀開裂分叉貫通統(tǒng)計分析 250
6.3.1黏結(jié)劑含量對型煤剪切裂紋貫通機理的影響 250
6.3.2成型壓力對型煤剪切裂紋貫通機理的影響 255
6.3.3粒徑大小對型煤剪切裂紋貫通機理的影響 262
6.4原煤剪切細觀開裂分叉貫通統(tǒng)計分析 268
6.5本章小結(jié) 272
參考文獻 274
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