楊 磊，王曉卿，李建忠

(1.中煤科工開采研究院有限公司，北京 100013；2.煤炭科學(xué)研究總院 開采研究分院，北京 100013；3.煤炭資源高效開采與潔凈利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100013)

0 引 言

沖擊地壓是煤巖的突然動(dòng)力失穩(wěn)破壞，是煤礦深部開采面臨的重大動(dòng)力災(zāi)害之一。對(duì)于沖擊地壓發(fā)生機(jī)制的研究，首先是煤的沖擊傾向性研究，沖擊傾向性是煤巖積聚彈性能并發(fā)生突然失穩(wěn)破壞的固有屬性，已成為沖擊地壓預(yù)警與防治研究的基礎(chǔ)[1]。

近年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)煤的沖擊傾向性展開了大量的研究，主要分為3個(gè)方面：①煤層沖擊傾向性新指標(biāo)的研究；②沖擊傾向性的影響因素研究；③不同沖擊傾向性煤的受載響應(yīng)特征研究。前兩部分已取得眾多研究成果，對(duì)于不同沖擊傾向性煤受載響應(yīng)特征的研究主要包括力學(xué)特性、聲發(fā)射特性、電磁輻射特性、紅外輻射特性等，竇林名等[2]研究了煤巖變形破壞峰值前后電磁輻射特征，得出電磁能量指數(shù)和電磁脈沖指數(shù)與現(xiàn)有的沖擊傾向指標(biāo)有很好的線性關(guān)系。趙毅鑫等[3]對(duì)沖擊傾向性煤體破壞過程中的聲熱效應(yīng)進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)沖擊傾向性煤體的失穩(wěn)破壞更突然、更難以預(yù)測(cè)。李宏艷等[4]對(duì)不同沖擊傾向性煤體進(jìn)行了聲發(fā)射試驗(yàn)，得出聲發(fā)射能量與聲發(fā)射b演化特征作為煤體失穩(wěn)破壞的前兆信息。楊磊[5]研究得到了聲發(fā)射能量特征與沖擊傾向性呈正相關(guān)關(guān)系，并基于聲發(fā)射定位演化研究了試樣的破裂發(fā)展過程；杜偉升[6]基于忻州窯煤礦的沖擊傾向性煤，研究了其非線性力學(xué)響應(yīng)特征以及循環(huán)加卸載下的能量分配與演化規(guī)律。王崗等[7]研究了煤體沖擊傾向性指標(biāo)與破裂產(chǎn)生的電荷之間的關(guān)系，得出應(yīng)力峰后電荷特征參數(shù)可作為煤體沖擊傾向性強(qiáng)弱及沖擊地壓發(fā)生難易程度的判定依據(jù)。上述研究成果極大地豐富了煤的沖擊傾向性理論，但對(duì)不同沖擊傾向性煤破壞過程中的能量與損傷演化的研究成果相對(duì)較少，而能量驅(qū)動(dòng)破裂失穩(wěn)正是煤巖發(fā)生沖擊破壞的本質(zhì)。顆粒流模擬從細(xì)觀力學(xué)出發(fā)，監(jiān)測(cè)的能量種類全面，與力學(xué)試驗(yàn)相輔研究能量變化更加合理[8-9]；在損傷破裂方面，顆粒流能夠從細(xì)觀層面實(shí)時(shí)再現(xiàn)巖石復(fù)雜的起裂和損傷行為，克服了AE監(jiān)測(cè)噪聲影響與內(nèi)部微裂紋難以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)捕捉等技術(shù)難題[10-11]，此外，針對(duì)沖擊傾向性測(cè)定中8種無法判斷的情況(4個(gè)指標(biāo)中出現(xiàn)兩強(qiáng)兩弱和兩弱兩無的情況)和難以加工出規(guī)定數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)試件的煤樣，可研究探討數(shù)值模擬方面的指標(biāo)。

鑒于此，筆者在實(shí)驗(yàn)室沖擊傾向性測(cè)試的基礎(chǔ)上，利用PFC2D顆粒流數(shù)值軟件開展煤樣單軸壓縮試驗(yàn)，研究不同沖擊傾向性煤樣受壓破壞過程中的能量演化規(guī)律與損傷特征，探討沖擊傾向性判定的輔助指標(biāo)，為煤體的沖擊破壞機(jī)理與沖擊危險(xiǎn)預(yù)測(cè)提供理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)與顆粒流模型建立

1.1 煤樣沖擊傾向性測(cè)試

試驗(yàn)煤樣分別從強(qiáng)、弱、無沖擊傾向性的3種煤層中選取同一煤層、同一批次的煤塊進(jìn)行制樣，煤樣主要取自我國(guó)的新疆、吉林和山東的煤礦，共進(jìn)行了3組實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。在進(jìn)行沖擊傾向性指標(biāo)回歸分析中，增加5組煤樣的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)，包含無、弱和強(qiáng)3種煤樣，數(shù)據(jù)來源本實(shí)驗(yàn)室地質(zhì)力學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)。所有試樣的制作及測(cè)試嚴(yán)格按照GB/T 23561—2009《煤和巖石物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)定方法》、GB/T 25217—2010《沖擊地壓測(cè)定、監(jiān)測(cè)與防治方法》的相關(guān)部分規(guī)定執(zhí)行，部分煤樣的沖擊傾向性指數(shù)與所需力學(xué)參數(shù)見表1，部分測(cè)試煤樣結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 部分煤樣Fig.1 Partial specimen

表1 部分煤樣沖擊傾向性與力學(xué)測(cè)試結(jié)果Table 1 Bursting liability and mechanical test results of coal samples

1.2 顆粒流數(shù)值模型校核

顆粒流方法基于離散介質(zhì)力學(xué)從細(xì)觀尺度出發(fā)，采用顆粒組合成宏觀物質(zhì)，通過顆粒的運(yùn)動(dòng)及其相互作用來表現(xiàn)物質(zhì)的宏細(xì)觀力學(xué)行為，克服了傳統(tǒng)連續(xù)介質(zhì)力學(xué)模型的宏觀連續(xù)性假設(shè)[12]，適合模擬由礦物顆粒組成的材料。

在顆粒流程序中，顆粒與顆粒之間存在2種黏結(jié)模型：接觸黏結(jié)模型和平行黏結(jié)模型[13]。接觸黏結(jié)模型中的黏結(jié)只作用在2個(gè)顆粒之間的接觸點(diǎn)上，只能傳遞力，常用于模擬散體材料，如土體；而平行黏結(jié)模型中的黏結(jié)是作用是在2個(gè)顆粒之間有限大小的圓截面上傳遞力和力矩，目前已被廣泛應(yīng)用于模擬煤巖類材料的力學(xué)性能[14]。因此，筆者采用PFC2D建立平行黏結(jié)模型開展數(shù)值模擬試驗(yàn)。

在采用離散元模擬煤巖變形破壞時(shí)，首先需要解決的問題就是獲得準(zhǔn)確可靠的細(xì)觀參數(shù)，PFC2D中所使用的細(xì)觀參數(shù)難以通過室內(nèi)試驗(yàn)直接獲取，而是通過與室內(nèi)試驗(yàn)獲得的單軸抗壓強(qiáng)度、彈性模量、應(yīng)力應(yīng)變曲線等宏觀力學(xué)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，通過“試錯(cuò)法”不斷調(diào)試來標(biāo)定細(xì)觀參數(shù)，使得建立的模型和室內(nèi)試驗(yàn)所獲得的宏觀力學(xué)參數(shù)基本一致[14]。為此建立?50 mm×100 mm的煤樣數(shù)值模型，煤樣密度1 300 kg/m3，顆粒最小半徑0.3 mm，粒徑比1.5，顆粒尺寸均勻分布，建立的PFC2D數(shù)值模型如圖2a所示。通過賦予上下墻體恒定的速度進(jìn)行軸向加載，直至試樣破壞并使載荷達(dá)到設(shè)定值，實(shí)測(cè)與模擬的應(yīng)力應(yīng)變曲線如圖2b所示，確定的模型細(xì)觀參數(shù)及其數(shù)值計(jì)算結(jié)果見表2。通過應(yīng)力應(yīng)變曲線與表1、表2數(shù)據(jù)可以看出，數(shù)值模擬結(jié)果與室內(nèi)試驗(yàn)吻合度較高，表明 PFC2D數(shù)值模擬結(jié)果與室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果十分相近，在此基礎(chǔ)上分析3種不同沖擊傾向性煤的宏細(xì)觀力學(xué)特性是可行的。

圖2 建立的PFC2D數(shù)值計(jì)算模型與計(jì)算結(jié)果Fig.2 PFC2D numerical calculation model and calculation results

表2 模型細(xì)觀參數(shù)與計(jì)算結(jié)果Table 2 Micro-mechanical parameters and simulation result

2 沖擊傾向性與能量演化關(guān)系分析

熱力學(xué)認(rèn)為材料的破壞現(xiàn)象都是能量驅(qū)動(dòng)下的失穩(wěn)現(xiàn)象，PFC模擬中的能量分為模型組件能量與接觸能量，在單軸壓縮模型中，模型組件能量包括作用在墻體上的邊界能、動(dòng)能和阻尼能，接觸能量包括應(yīng)變能、阻尼能與滑動(dòng)能。PFC模擬中充分考慮裂紋的影響，在接觸斷裂分離時(shí)，儲(chǔ)存的應(yīng)變能完全釋放，其模擬的應(yīng)變能更符合實(shí)際能量的變化，采用顆粒流模擬研究能量更具有優(yōu)勢(shì)[8]。

2.1 不同沖擊傾向性煤的能量演化規(guī)律

將模擬中獲得的能量按類別進(jìn)行組合，最終分為5種能量，分別為邊界能、應(yīng)變能、耗散能、滑動(dòng)摩擦能與動(dòng)能，不同沖擊傾向性煤應(yīng)力應(yīng)變過程中的各種能量演化情況如圖3所示。

圖3 不同沖擊傾向性煤的能量演化與應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線Fig.3 Relationships between energy and stress-strain of different bursting liability coals

由圖3知，不同沖擊傾向性煤的能量演化規(guī)律相似，在達(dá)到峰值強(qiáng)度前，作用在試樣上下表面的邊界能主要都轉(zhuǎn)化為應(yīng)變能，而耗散能、滑動(dòng)能與動(dòng)能的占比則非常?。环逯祻?qiáng)度后，邊界能繼續(xù)增加，應(yīng)變能快速釋放，耗散能、滑動(dòng)能與動(dòng)能則開始迅速增長(zhǎng)。根據(jù)應(yīng)變能的演化特征，可將能量演化曲線分為3個(gè)階段：

1)O1A1段：此階段邊界能和應(yīng)變能2條曲線幾乎重合，表明邊界能幾乎全部轉(zhuǎn)化為應(yīng)變能，而耗散能、滑動(dòng)能與動(dòng)能基本為零，到A1點(diǎn)時(shí)邊界能與應(yīng)變能兩曲線出現(xiàn)了較小分離。該階段應(yīng)變能不斷增長(zhǎng)且增長(zhǎng)速率逐漸增大，為應(yīng)變能快速積聚的主要階段，與應(yīng)力應(yīng)變過程中的壓密階段、彈性變形至微裂隙穩(wěn)定發(fā)展階段相對(duì)應(yīng)。

2)A1B1段：A1點(diǎn)后邊界能仍主要轉(zhuǎn)化為應(yīng)變能，應(yīng)變能繼續(xù)增大但其增速下降，并在峰值點(diǎn)B1附近增速減小為零。該階段滑動(dòng)能與耗散能占比逐漸增大，動(dòng)能仍基本為零。該階段與應(yīng)力應(yīng)變過程中的非穩(wěn)定破裂發(fā)展階段相對(duì)應(yīng)。

3)B1C1段：到達(dá)峰值點(diǎn)B1時(shí)，應(yīng)變能達(dá)到極值，之后應(yīng)變能迅速釋放降低至最小值，耗散能、滑動(dòng)能與動(dòng)能迅速增大并最終趨于穩(wěn)定，該階段為破裂后階段。

對(duì)比上述3個(gè)階段的節(jié)點(diǎn)與曲線走勢(shì)可以發(fā)現(xiàn)，隨著沖擊傾向性的增強(qiáng)，峰值應(yīng)變能與動(dòng)能大幅增大，此外峰后應(yīng)變能B1C1段的斜率與動(dòng)能的增速也越大，表明應(yīng)變能的釋放更迅速，充分體現(xiàn)了強(qiáng)沖擊傾向性煤具有積聚高應(yīng)變能并快速釋放的能力。

2.2 沖擊傾向性能量新指標(biāo)探討

目前國(guó)標(biāo)中評(píng)價(jià)煤的沖擊傾向性指標(biāo)主要為單軸抗壓強(qiáng)度、沖擊能量指數(shù)、彈性能量指數(shù)與動(dòng)態(tài)破壞時(shí)間，當(dāng)這4個(gè)指標(biāo)出現(xiàn)兩強(qiáng)兩弱或兩弱兩無時(shí)，有8種無法判斷的情況[15]，此外對(duì)于難以加工出標(biāo)準(zhǔn)試件的煤樣也無法進(jìn)行沖擊傾向性的判定，為此，在保證校核的基礎(chǔ)上可探索數(shù)值模擬方面的指標(biāo)。鑒于上文研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)變能與動(dòng)能與沖擊傾向性呈正相關(guān)關(guān)系，筆者將從應(yīng)變能釋放與動(dòng)能增加2個(gè)角度探索能夠表征沖擊傾向性的新指標(biāo)。由于PFC數(shù)值模擬中采用恒定速率加載，因此可利用應(yīng)變能-應(yīng)變曲線、動(dòng)能-應(yīng)變曲線峰值后的平均斜率來反映能量釋放與增長(zhǎng)的快慢，即

(1)

(2)

式中：Re為應(yīng)變能釋放比率；ΔEe、Δεe分別為應(yīng)變能曲線峰值點(diǎn)與結(jié)束點(diǎn)之間的能量差與軸向應(yīng)變差；Rk為動(dòng)能增長(zhǎng)比率，ΔEk、Δεk分別為峰值強(qiáng)度點(diǎn)處的動(dòng)能與峰值動(dòng)能之間的能量差及對(duì)應(yīng)的軸向應(yīng)變差。

探索新的沖擊傾向性指標(biāo)，最直接的方法就是對(duì)潛在新指標(biāo)與原指標(biāo)做回歸分析，看是否具有較好的相關(guān)性。參照A、B和C組中數(shù)值模擬的建模與校準(zhǔn)方法，對(duì)其余5組試樣開展相對(duì)應(yīng)的PFC2D數(shù)值模擬試驗(yàn)，并保證數(shù)值模擬獲得的主要力學(xué)參數(shù)與實(shí)際試驗(yàn)中的力學(xué)參數(shù)差距控制在5%以內(nèi)，所有煤樣沖擊傾向性指標(biāo)與數(shù)值試驗(yàn)結(jié)果見表3。應(yīng)變能釋放比率、動(dòng)能增長(zhǎng)比率與沖擊傾向性各指標(biāo)的回歸擬合分析如圖4所示。

表3 沖擊傾向性測(cè)試與數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果Table 3 Results of bursting liability test and numerical simulation calculation

圖4 應(yīng)變能釋放比率、動(dòng)能增長(zhǎng)比率與沖擊傾向性指標(biāo)相關(guān)性分析Fig.4 Correlation between strain energy release rate,kinetic energy growth rate and indexes of bursting liability

由圖4知，隨著單軸抗壓強(qiáng)度、沖擊能量指數(shù)與彈性能量指數(shù)的增大，應(yīng)變能釋放比率和動(dòng)能增長(zhǎng)比率隨之增大，呈正比例關(guān)系。應(yīng)變能釋放比率、動(dòng)能增長(zhǎng)比率與單軸抗壓強(qiáng)度、沖擊能量指數(shù)以及彈性能量指數(shù)之間呈現(xiàn)較好的相關(guān)性，尤其與沖擊能量指數(shù)，相關(guān)性系數(shù)R2達(dá)0.96以上。應(yīng)變能釋放比率、動(dòng)能增長(zhǎng)比率與動(dòng)態(tài)破壞時(shí)間的相關(guān)性較差，主要原因是動(dòng)態(tài)破壞時(shí)間以毫秒為單位，其起始點(diǎn)與結(jié)束點(diǎn)拾取具有不唯一性，導(dǎo)致動(dòng)態(tài)破壞時(shí)間的離散性很大。整體來看，應(yīng)變能釋放比率與動(dòng)能增長(zhǎng)比率作為評(píng)判煤的沖擊傾向性具有一定的可行性，在大量室內(nèi)試驗(yàn)與模擬數(shù)據(jù)相關(guān)性分析的基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步研究該指標(biāo)評(píng)判沖擊傾向性的臨界值分類標(biāo)準(zhǔn)。

3 不同沖擊傾向性煤的起裂與損傷

煤巖峰前破壞過程可以分為以下4個(gè)階段[16]：①裂紋閉合壓密階段；②線彈性變形階段；③裂紋穩(wěn)定擴(kuò)展階段；④裂紋非穩(wěn)定擴(kuò)展階段。每階段存在1個(gè)應(yīng)力閾值，對(duì)應(yīng)微裂紋擴(kuò)展的不同階段及特性，如圖5所示，研究這些應(yīng)力閾值對(duì)于從細(xì)觀損傷角度研究煤巖的力學(xué)性質(zhì)與破壞特征具有重要指導(dǎo)意義。

圖5 煤巖破壞過程階段劃分示意[19]Fig.5 Sketch of damage stages division of coal and rock

為查明不同沖擊傾向性煤起裂與損傷的差別，筆者對(duì)不同沖擊傾向性煤的起裂應(yīng)力σci和裂紋損傷應(yīng)力σcd進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，起裂應(yīng)力對(duì)應(yīng)試樣內(nèi)部微裂紋開始產(chǎn)生，試樣進(jìn)入裂紋穩(wěn)定擴(kuò)展階段；裂紋損傷應(yīng)力對(duì)應(yīng)試樣內(nèi)部微裂紋開始貫通，試樣進(jìn)入裂紋非穩(wěn)定擴(kuò)展階段。對(duì)于起裂應(yīng)力與損傷應(yīng)力，一般可通過聲發(fā)射監(jiān)測(cè)法和應(yīng)變觀察法，將裂紋萌生點(diǎn)對(duì)應(yīng)的軸向應(yīng)力作為起裂應(yīng)力，而對(duì)損傷應(yīng)力，一方面可取裂紋快速增長(zhǎng)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的軸向應(yīng)力，另一方面可取體積應(yīng)變曲線彎折點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的軸向應(yīng)力[17-19]。在顆粒流模擬中，由于能夠直觀記錄微裂紋的發(fā)展過程，因此，筆者選取第1個(gè)微裂紋產(chǎn)生時(shí)對(duì)應(yīng)的軸向應(yīng)力作為起裂應(yīng)力σci，選取體積應(yīng)變曲線轉(zhuǎn)折點(diǎn)對(duì)應(yīng)的軸向應(yīng)力作為裂紋損傷應(yīng)力σcd，并定義起裂應(yīng)力水平和損傷應(yīng)力水平來反映微裂紋擴(kuò)展演化特性，即

(3)

(4)

其中：Ki、Kd分別為起裂應(yīng)力水平和損傷應(yīng)力水平。不同沖擊傾向性煤微裂紋擴(kuò)展與應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線如圖6所示，起裂應(yīng)力與裂紋損傷應(yīng)力閾值見表4。

由圖6可知，不同沖擊傾向性煤試樣內(nèi)部微裂紋演化規(guī)律近似，即在初始?jí)嚎s較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)無微裂紋產(chǎn)生，隨后微裂紋產(chǎn)生并經(jīng)歷緩慢增長(zhǎng)和較快速增長(zhǎng)，峰值強(qiáng)度點(diǎn)后微裂紋急劇增長(zhǎng)，增速呈強(qiáng)沖擊傾向性煤>弱沖擊傾向性煤>無沖擊傾向性煤的規(guī)律。

由圖6與表4可知，基于體積應(yīng)變拐點(diǎn)確定的損傷應(yīng)力與裂紋快速增長(zhǎng)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的軸向應(yīng)力非常接近，驗(yàn)證了2種確定方法以及數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。不同沖擊傾向性煤樣的起裂應(yīng)力水平在40%～60%，損傷應(yīng)力水平在85%～95%，其中強(qiáng)沖擊傾向性煤的起裂應(yīng)力水平達(dá)到51.67%，損傷應(yīng)力水平達(dá)到93.86%，高于弱和無沖擊傾向性煤樣，弱和無沖擊傾向性煤樣的起裂應(yīng)力水平與損傷應(yīng)力水平差別不大，根據(jù)煤巖起裂應(yīng)力所對(duì)應(yīng)的破壞階段以及起裂應(yīng)力與脆性指標(biāo)的關(guān)系[21]，可見強(qiáng)沖擊傾向性煤樣的彈性變形階段更長(zhǎng)，積累彈性應(yīng)變能的能力更強(qiáng)，再加上其脆性更強(qiáng)，從而更易發(fā)生沖擊性破壞。

圖6 不同沖擊傾向性煤微裂紋擴(kuò)展與應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系曲線Fig.6 Relationships between microcrack propagation and stress-strain of different bursting liability coals

表4 不同沖擊傾向性煤的起裂應(yīng)力水平與損傷應(yīng)力水平Table 4 Crack initiation stress and crack damage stress of different bursting liability coals

由此可見，不同沖擊傾向性煤的損傷過程存在顯著的差異性，峰值強(qiáng)度前不同沖擊傾向性煤樣內(nèi)部微裂紋演化規(guī)律近似，均經(jīng)歷無微裂紋產(chǎn)生、微裂紋緩慢增長(zhǎng)和較快速增長(zhǎng)階段；峰值強(qiáng)度點(diǎn)后微裂紋急劇增長(zhǎng)，增速與沖擊傾向性呈正相關(guān)關(guān)系。強(qiáng)沖擊傾向性煤的起裂應(yīng)力水平達(dá)到51.67%，損傷應(yīng)力水平達(dá)到93.86%，高于弱和無沖擊傾向性煤樣，弱和無沖擊傾向性煤樣的起裂應(yīng)力水平與損傷應(yīng)力水平差別不大，起裂應(yīng)力水平與損傷應(yīng)力水平在一定程度上解釋了強(qiáng)沖擊傾向性煤樣易積聚高彈性應(yīng)變能并產(chǎn)生突然沖擊性破壞的本質(zhì)。

4 結(jié) 論

1)不同沖擊傾向性煤?jiǎn)屋S壓縮下的能量演化規(guī)律相似，峰值強(qiáng)度前，邊界能主要都轉(zhuǎn)化為應(yīng)變能，耗散能、滑動(dòng)能與動(dòng)能的占比則非常??；峰值強(qiáng)度后，應(yīng)變能快速釋放，耗散能、滑動(dòng)能與動(dòng)能開始迅速增長(zhǎng)。隨著沖擊傾向性的增強(qiáng)，應(yīng)變能釋放與動(dòng)能增長(zhǎng)速率顯著增大。

2)提出了應(yīng)變能釋放比率與動(dòng)能增長(zhǎng)比率的概念及表達(dá)式，應(yīng)變能釋放比率、動(dòng)能增長(zhǎng)比率與沖擊傾向性指標(biāo)中的單軸抗壓強(qiáng)度、沖擊能量指數(shù)以及彈性能量指數(shù)具有很好的相關(guān)性，可以采用這2個(gè)指標(biāo)來輔助評(píng)判煤樣的沖擊傾向性。

3)煤的起裂應(yīng)力水平主要分布在44.18%～51.67%，損傷應(yīng)力水平在89.04%～93.86%。峰值強(qiáng)度后煤樣內(nèi)微裂紋劇烈增長(zhǎng)，損傷增速與沖擊傾向性呈正比。強(qiáng)沖擊傾向性煤的起裂應(yīng)力水平與損傷應(yīng)力水平均高于弱和無沖擊傾向性煤樣；起裂應(yīng)力水平與損傷應(yīng)力水平反映了強(qiáng)沖擊傾向性煤樣積聚高彈性應(yīng)變能并產(chǎn)生脆性沖擊破壞的能力。