何耀宇宋选民邢平伟

(1.太原理工大学采矿工艺研究所,山西省太原市,030024; 2.太原理工大学继续教育学院,山西省太原市,030024)

岩样微裂隙分布与单轴压缩破坏关系模拟研究∗

何耀宇1宋选民1邢平伟2

(1.太原理工大学采矿工艺研究所,山西省太原市,030024; 2.太原理工大学继续教育学院,山西省太原市,030024)

采用有限元数值模拟的方法,对不同裂隙分布的岩石试样进行单轴加载压缩的数值模拟试验,通过引入压剪指数和拉伸指数对岩样的破坏进行判断,分析不同裂隙条件下岩样的破坏特征及其倾向程度,探索裂隙岩样的破坏机理和影响规律。研究结果表明单轴压缩条件下,标准的裂隙岩样破坏主要受拉应力控制,且破裂面出现的概率具有单斜破坏面＞竖向破坏面＞锥形破坏面的特征,其结论与实验室的大量试验结果吻合,并从机理上解释了微裂隙岩石单轴压缩破坏过程。

岩样破坏 岩样微裂隙 裂隙形态 单轴压缩 破坏指数 数值计算

随着深部开采矿区的增多,地下岩石工程稳定性的问题日渐突出。对于矿业工程领域而言,解决地下岩石工程稳定性的基础是岩石力学,岩石力学理论的不断进步才会带来岩石工程稳定性分析的飞跃。地下岩石作为一种经历多次地质构造运动时期作用并留有构造形迹的复杂天然材料,其内部存在着大量的弱面及微裂隙,岩石的破坏通常是沿着弱面滑动的压剪破坏和弱面分离的张拉破坏,即使在最简单的单轴压缩条件下亦是如此。……