含裂隙软煤试样破坏过程中的变形局部化特征

张天军，王喜娜，景 晨，张 磊，潘红宇，张 硕

(1.西安科技大学 安全科学与工程学院，陕西 西安 710054；2.西安科技大学 能源学院，陕西 西安 710054；3.西安科技大学 理学院，陕西 西安710054)

0 引 言

煤岩体中微裂纹结构和变形局部化行为会造成其失稳破坏，从而导致严重的矿井灾害事故[1]。目前针对坚硬煤岩变形局部化演化已取得大量成果。而软煤作为一种特殊煤岩，其力学特性和变形特征与坚硬煤岩有较大区别[2]，因此从变形局部化角度研究软煤失稳破坏过程具有重要意义。

目前国内外学者在煤岩的变形局部化方面做了大量研究。SHIOYA等采用立体摄影测量技术对单轴压缩下煤岩体的变形局部化进行研究[3]。赵豫生等应用激光全息干涉法观测单轴压缩条件下岩石局部化变形现象[4]。为实现应变的全局观测，孙庆平等综合运用高密度光栅、形貌以及激光Raman微探针技术对陶瓷材料进行单轴以及三点弯曲下塑性变形局部化行为研究[5]。为量化描述材料局部化演化特征，潘一山、马少鹏等采用白光散斑相关方法对岩土材料变形局部化进行研究，测定了岩石变形局部化开始时刻、宽度、倾角以及演化规律[6-7]。上述成果主要是针对完整试样在受荷变形过程中的局部化演化规律进行分析，且研究材料集中在岩体和硬煤领域。而软煤在煤体强度、变形特征和破裂特征等方面与中硬煤有显著差异[8]。目前针对软煤变形局部化领域研究成果较少，其中毛灵涛等基于数字散斑相关方法得到煤样变形局部化区域与煤样最终破坏区域一致的结果[9]。……