界面角度对煤充结构体巴西劈裂特征影响的实验和数值模拟

煤柱和充填体作为复合结构共同承担覆岩载荷。煤柱和充填体之间的界面失稳会诱发复合结构的整体失稳。本文通过室内巴西劈裂实验研究了不同界面角度煤充结构体的破坏类型,强度-声发射-数字图像相关响应特征。利用颗粒流数值模拟软件研究了试样的微裂纹,接触力分布和位移矢量演化规律。结果表明:不同界面角度煤充结构体共发生了三种类型破坏;随着界面角度增大,试样的破坏类型从类型Ⅰ转变为类型Ⅰ-Ⅱ,最后转变为类型Ⅲ;不同界面煤充结构体的强度-声发射-DIC特征与破坏类型相对应;随着界面角度的增大,试样内接触力的分布从加载方向向界面法向演化。煤体元件和充填体元件上的裂纹主要为拉伸裂纹,界面上的裂纹为拉伸,剪切或拉剪复合裂纹。