含孔洞砂岩的力学特性及声发射实验研究
2020-07-13肖福坤包丰源
肖福坤, 徐 雷, Башков О.В., 包丰源
(1.黑龙江科技大学 黑龙江省煤矿深部开采地压控制与瓦斯治理重点实验室, 哈尔滨 150022;2.Комсомольский-на-Амуре государственный университет Материаловедение и технология новых материалов, Хабаровский край г.Комсомольск-на-Амуре, Россия 681013)
0 引 言
在地下工程建设过程中,对稳定空间进行开挖将引起地下硐室应力的重新分布,硐室的尺寸、深度、数量及空间位置关系与围岩的损伤破坏程度及破裂规律有着紧密联系。岩体中的卸压孔、卸压槽及瓦斯抽采钻孔形态均对区域岩体裂纹延伸及损伤演化产生一定的影响。工程中的孔洞缺陷形式较多且复杂,故探索含孔洞岩石的力学特性及声发射特征对围岩稳定性分析具有重要的意义。
岩石孔洞倾角与孔洞填充对岩石抗拉强度有着显著的影响[1]。单孔试样的刚度、最大拉伸强度、边界能和微裂纹总数随半径的增加而减小[2]。在数值模拟方面,任惠亮[3]以黄砂岩为研究对象,使用声发射系统、数字散斑系统进行了岩石单轴压缩破坏实验,并使用RFPA3D数值模拟软件对岩石三维破坏过程进行了模拟。腾俊洋[4]等采用相似材料制作包含多种支护情况、0°和90°的含孔洞加锚试件,对其进行单轴压缩实验,分析试件不同部位裂纹扩展规律,得到了含孔洞加锚岩石的力学特性和裂纹扩展规律。杨圣奇[5]等对含孔洞裂隙砂岩的力学特性进行单轴荷载实验,分析含孔洞裂隙岩样的强度和变形特性,同时总结出孔洞裂隙等缺陷对声发射分布有着显著的影响。崔嘉慧[6]确定了岩石相似材料及配合比,制备出不同孔径的单孔类岩石试件,分析了含不同缺陷孔洞试件在单轴压缩条件下的变形及破坏情况。……
