玉华矿4-2煤裂隙煤岩三轴压缩破坏机理研究

任建喜，陈首佳，岳 东，霍小泉，袁增云，范志海，寇义民，侯正利

（1.西安科技大学 建筑与土木工程学院，陕西 西安 710054；2.陕西陕煤铜川矿业有限公司，陕西 铜川 727000；3.陕西陕煤铜川矿业有限公司 玉华煤矿，陕西 铜川 727000）

玉华煤矿2410工作面具有地质条件复杂、构造面多、围岩节理发育完全的特点。工作面回采过程中煤巷顶板下沉量大、两帮收敛严重，影响了安全生产，急需返修。通过深孔钻孔窥视发现，煤巷围岩含有大量发育裂隙，由于裂隙的存在，导致煤层的物理力学性质与完整煤岩体有显著的差异。

早在20世纪中期，已经有学者注意到岩石的裂隙在很大程度上影响着岩石的强度[1]。目前，对裂隙岩石的裂纹扩展规律及贯通破坏模式、力学机制方面已取得较多的研究成果，丰文清等[2]定量描述了裂隙大小的方法和指标，并引用损伤力学的观点和岩石强度理论对该关系式进行了理论分析。肖桃李等[3]进行了预制单裂隙类岩样三轴压缩试验，得出来围压是试样宏观破裂模式的主要影响因素。黄彦华等[4-5]进行了裂隙类砂岩试样三轴压缩试验,得到了裂隙岩样峰值强度、裂纹损伤阈值等随围压变化的规律。余明坤等[6]采用聚乳酸树脂材料和预埋云母片的方法制作类岩石裂隙试件，进行了分步开挖卸载试验研究。结果表明：法向应力较低时，更易引起裂隙尖端拉伸裂纹的扩展；法向应力较高时，更易引起剪切裂纹的萌生与扩展。吴钰[7]等运用RFPA2D数值模拟软件研究了裂隙数量及倾角对岩石破坏特征的影响。……