不同劈裂角度下煤岩抗拉强度理论计算与试验研究

煤岩割理系统发育,采用巴西劈裂试验测定煤岩抗拉强度时,由于加载方向和面、端割理所呈夹角不同,试验结果离散性较强,无法准确描述煤岩真实的抗拉强度。假设面、端割理相互垂直,基于平面应力弹性力学,推导了割理倾角与煤岩抗拉强度的关系,依此确定了巴西劈裂试验不同劈裂角度下的煤样破坏方式,通过试验对理论计算结果进行验证,两者趋势吻合较好。研究表明:由于煤岩内部割理的存在,煤样不仅会沿加载轴线发生劈裂破坏,当加载方向与割理呈一定角度时,煤样也可能沿着面割理或端割理发生剪切破坏,煤样沿面割理剪切破坏的强度小于沿端割理剪切破坏的强度,二者均小于沿加载轴线劈裂的煤岩真实抗拉强度。