柱旁单侧充填煤充结构体的破坏响应特征与失稳机制

为研究柱旁单侧充填后“充填体-煤柱”协同承载结构体(BP煤充结构体)的破坏响应特征，首先，借助三维光学散斑监测仪和声发射系统，开展6组不同类型BP煤充结构体试样的单轴压缩试验，实时监测表面变形信息和试样破裂信号；其次，构建基于声发射特征的BP煤充结构体单轴压缩损伤模型；最后，揭示BP煤充结构体单轴压缩的失稳机制。研究结果表明：随着煤体元件体积占比的增加，BP煤充结构体的承载能力逐渐减小，弹性模量先减小后增大，而峰值应变先增大后减小。BP煤充结构体试样在单轴加载过程中，应变集中带首先出现在煤-充界面，其次出现在体积占比较大的元件中，最后出现在体积占比较小的元件中；最大声发射能量均出现在体积占比较大的元件中。BP煤充结构体试样的损伤会经历一个渐进损伤过程，主要包括初始损伤阶段、损伤发展阶段和损伤衰减阶段；煤体元件体积占比越大，BP煤充结构体损伤值增长越迅速，也更易造成结构体突然失稳；相反，充填体元件体积占比的增大会延缓BP煤充结构体试样的损伤速度。BP煤充结构体试样的失稳最早由煤-充界面的剪切破坏或拉伸破坏所引发，之后煤体元件或充填体元件发生联动破坏，导致BP煤充结构体试样丧失整体承载能力...