掘进应力扰动下细砂岩破裂规律及其强度损伤的实验研究
2021-05-21冯国瑞崔家庆
太原理工大学学报 2021年3期
关键词:围岩
李 竹,冯国瑞,崔家庆
(太原理工大学 a.矿业工程学院,b.山西省绿色采矿工程技术研究中心,太原 030024)
井下巷道掘进及煤层开采打破了地应力原有的平衡状态,巷道或采场成形后围岩应力重新分布达到新的平衡状态[1-2]。采掘工程活动对围岩形成了一定程度的扰动和损伤,并对后期采场及巷道围岩支护中岩石的强度及变形特征造成影响[3-5]。因此,研究并揭示掘进应力扰动对岩石造成的损伤效应及其对围岩后期变形、破裂特征的影响规律,对采动围岩控制具有重要意义。
采掘应力扰动对围岩破坏及其失稳等力学行为的影响,主要体现在采掘工程应力加卸载路径对围岩造成的微裂隙发育及其强度损伤。众多学者就不同应力路径对岩石力学行为的影响规律开展了大量研究,并取得了丰硕的研究成果。例如尹光志等[6]研究了真三轴加卸载应力路径对原煤力学特性、微裂隙发育规律以及渗透率影响规律。王恩元等[7]深入探讨了冲击载荷作用下三轴煤体动力学响应特征及损伤本构方程。周宏伟等[8]研究了采动应力扰动作用下煤体渗透率的变化规律并构建了其数学模型。赵洪宝等[9]研究了单双向约束下冲击荷载对煤样渐进破坏的影响规律研究。赵毅鑫等[10]研究了单轴多级循环加载条件下加卸载响应比的演化特征。徐颖等[11]研究了循环加卸载条件下泥岩能量演化规律,并深入分析了循环加卸载对泥岩造成的损伤效应。……
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