金属矿山

作者：曹军,张传玖,任建慧,李宣良

单位：1. 国能神东煤炭集团有限责任公司布尔台煤矿,内蒙古 鄂尔多斯 017209;2. 国能神东煤炭集团有限责任公司,陕西 榆林 719315;3. 重庆大学资源与安全学院,重庆 400044

关键词：破裂—损伤力学,力学机制,演化规律,数值模型,

深部岩体损伤破裂是围岩大变形失稳破坏的热点问题之一,开展深部砂岩损伤破裂研究对采场围岩稳定性控制具有重要理论意义及工程价值。通过三轴压缩试验开展了不同围压下砂岩力学行为及裂纹演化规律研究;采用岩石破裂过程分析系统(RFPA3D)建立了基于真实细观结构的砂岩数值模型,模拟研究了单轴作用下砂岩真实细观破裂过程,分析了试样破裂过程中声发射演化规律及破裂力学行为特征。结果表明:随着围压的增加,砂岩试样应力—应变曲线具有脆性向延性转变的趋势,且残余应力随着围压的增加而增加,这与物理试验结果一致。在低围压状态下,裂纹易于扩展,导致试样容易破碎;高围压状态下,裂纹扩展受围压限制,因此裂纹不易扩展,导致试样内部发生碎胀现象。砂岩试样内部具有大量软弱结构,试样受力过程中裂纹沿着晶粒边界或软弱面萌生扩展是其破坏的主要方式。声发射数量随着围压的增加而增加,主要集中在裂纹产生处。研究结果对采场围压稳定性控制具有指导作用。

来源：2024年第10期

《金属矿山》期刊编辑部

查看金属矿山杂志2024年第10期