Исследователи раскрывают влияние циклических динамических нагрузок на эволюцию и зонирование угольных пород

В угольных породах существует множество микротрещин, и их расширение является внутренним катализатором макроскопического разрушения. Кроме того, состояние газа меняется по мере роста этих трещин. На практике, при взрывных работах или механическом бурении, массив горных пород часто подвергается циклическим ударным нагрузкам.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Geohazard Mechanics, группа ученых из Китая раскрыла процесс повреждения угольных пород под комбинированным действием статических и динамических нагрузок. Они обнаружили, что наличие локальной статической нагрузки усиливает ударную стойкость породы, а процесс её разрушения демонстрирует четкие зональные характеристики.

Это открытие имеет важное практическое значение, особенно для глубокой добычи, где высокое горное давление значительно меняет критическую ударную стойкость материалов. Изучение этого вопроса может помочь в защите инженерных массивов горных пород.

«При локальной статической нагрузке распространение трещин также проявляет выраженные зональные особенности, в основном в виде поверхностных трещин растяжения. Более того, зональные закономерности фактора повреждения и роста макротрещин демонстрируют замечательное соответствие», — поясняет соавтор работы профессор Ван Айвэнь. Ведущий автор, доктор Лю Ихун, отмечает, что это новое открытие в характеристиках повреждения угольных пород.