金属矿山

作者：孙光华,韩凯明,刘志义,齐育珠,郭建琪,孟森森,

单位：1. 华北理工大学矿业工程学院,河北 唐山 063210;2. 唐山市矿业开采与安全技术重点实验室,河北 唐山 063210;3. 河北省矿业开发与安全技术重点实验室,河北 唐山 063210

关键词：充填体,真三轴卸荷,最大主应力,耗散能,破坏准则,损伤本构模型,

基金：国家自然科学基金项目(编号:52204134);河北省自然科学基金项目(编号:E2024209129)。

为了探究真三轴条件下充填体峰前卸荷的力学响应机制,运用真三轴岩石控制系统与声发射监测系统开展不同最大主应力条件下充填体峰前卸荷试验。分析加卸荷全过程充填体的变形特征和耗散能演化规律,基于岩石整体破坏准则并采用分段的方式,建立可以描述充填体加卸荷应力—应变过程的损伤本构模型。结果表明:不同最大主应力卸荷的本质是充填体在加载阶段出现损伤的程度以及对后续卸荷破坏的影响;根据RA—AF 信号特征判断出充填体的破坏形式以张拉破坏为主,剪切破坏为辅;加卸荷全过程分为4 个阶段,即初始损伤阶段—低速损伤阶段—平稳阶段—卸荷破坏阶段。随着卸荷时最大主应力的增大,充填体在卸荷破坏阶段的破坏更剧烈,且耗散能增长更迅速;模型分析结果与实际试验的应力—应变曲线吻合。基于岩石整体破坏准则以分段的形式构建的损伤本构模型能较好反映充填体在加卸荷过程中的受力变形情况,并可以有效区分充填体卸荷前后2 种状态。

来源：2025年第10期

《金属矿山》期刊编辑部

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