赵 阳，赵善坤，张宁博，王 寅，李云鹏，苏振国，秦 凯，赵 斌

（煤炭科学技术研究院有限公司 安全分院，北京100013）

人工岩与天然岩的物理力学特性，以及相应试验参数的变化规律具有较强的一致性[1-2]，通过人工制岩技术进行试验研究能够得到较为理想的效果。随着我国煤炭开采深度不断增加，“深部开采”将成为常态。谢和平等[3-4]提出深部的典型和共同的特征是地应力趋于静水应力状态。周宏伟等[5-8]通过大量力学与渗透试验，得到岩石力学性质与岩石赋存深度呈线性相关关系，岩石孔隙结构对其渗透性质的影响较为显著。深部砂岩的力学性质与孔隙渗透性质研究对岩土工程、煤矿开采、天然气开发等项目的安全高效进行具有重要意义[9-12]。深部岩体的采取较为危险且成本高，适合使用人工制岩的方法进行研究。邱正松等[13]改进人工模拟试验岩样的制备方法，可有效评价防塌剂和防塌体系对泥岩地层的防塌效果及作用机理。唐仁骐[14]对人工岩样中使用不同胶结剂的影响进行了试验，认为树脂材料与磷酸铝作为胶结剂的效果较好。谢和平、鞠杨等[15-16]在研究中运用3D 打印技术制作人造岩样，实现了岩体复杂结构与应力场的可视化。为了制作出与天然岩石性质相似的人工岩体，实现对深部煤层顶板砂岩的人工制岩模拟。在传统的人工制岩的基础上参照深部工作面采回的顶板砂岩的地应力状态以及物质组成，使用高压环氧树脂胶结的方法以石英砂与黏土为主要材料在相同应力条件下制作了1 批具有明显配比梯度的人工砂岩。……