Scientific Reports· 2026Q1
Derin Kömür-Kaya Yapılarındaki Deformasyona Bağlı Afetlerin Makro-Mezoskopik Mekanik Tepkisi
Macro‑mesoscopic mechanical response of deformation‑induced disasters in deep coal‑rock structures
- 0atıf
- Q1SCImago
- 2026yıl
Kısa özet
Derin kömür-kaya yapılarında kömür kalınlığının artması, kırılgan-sünek geçişe, doğrusal olmayan mukavemet azalmasına ve gerilme kaynaklı hasar modlarının çok yüzeyli kesme hasarına doğru evrilmesine neden olur; bu durum kömür kalınlığı ve tabaka düzlemlerinin sinerjik bozulmasından kaynaklanır.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Ana noktalar
- Üçlü kömür-kaya kompozitlerinde kömür kalınlığının artması, kırılgan-sünek bir geçişi tetikler.
- Tek eksenli basınç dayanımı, kömür kalınlığı arttıkça üç aşamalı doğrusal olmayan bir zayıflama gösterir.
- Hasar modları, kaya kütlesinin gerilme hasarından tüm kömür numunesinin çok yüzeyli kesme hasarına doğru evrilir.
- Kömür kalınlığı ve tabaka düzlemlerinin sinerjik bozulması, çevreleyen kayanın kararsızlığı için kritik faktördür.
Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.
Özet (abstract)
Abstract Deep large-section coal-rock chambers are prone to deformation and instability disasters induced by composite structural effects. To reveal the surrounding-rock deformation-failure mechanism of deep coal-rock chambers, this paper performs a dual-scale comparative study of laboratory specimens and chamber surrounding rock with a refined 10 mm coal thickness gradient. Combining mechanical tests, digital image correlation (DIC) strain monitoring, acoustic emission (AE) monitoring and numerical simulation, this work clarifies the stress evolution, deformation characteristics and failure laws of ternary coal-rock composite structures at dual scales, and reveals the synergistic failure mechanism of coal thickness and bedding planes. The test results show that with increasing coal thickness, composite specimens present an obvious brittle-to-ductile transition, the uniaxial compressive strength undergoes three-stage nonlinear attenuation, and the failure modes evolve sequentially from tensile failure of rock mass, tensile-shear composite failure of coal and rock, X-shaped shear failure of coal mass to multi-surface shear failure of whole coal specimens. The deformation and AE responses are dominated by the coupling effect of coal thickness and bedding planes. Numerical results indicate that the synergistic deterioration of coal seam thickness and bedding planes is the critical inducement for surrounding-rock instability, and the coal seam plastic zone transitions from weak-plane dominated expansion to overall plastic yielding as coal seam thickness increases. This dual-scale analysis clarifies the intrinsic correlation and difference between laboratory mechanical laws and engineering responses, providing a reliable theoretical basis for cross-scale mechanical interpretation in deep mining engineering.
Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. Scientific Reports, 2026 · DOI ↗
Ücretsiz hesapla devam et
Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.
Web'de ücretsiz devam etGoogle ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.
Telefonda:
Alan: Malzeme Mekaniği
Mechanics of MaterialsEngineering