巷道围岩蠕变特性及非定常蠕变模型研究
2021-09-02鲁明星马占武
煤炭科学技术 2021年8期
关键词:模型
鲁明星,马占武,田 帅
(辽宁科技大学 土木工程学院, 辽宁 鞍山 114051)
0 引 言
随着开采规模和开采深度的增大,矿井岩体系统失稳灾害发生频度和规模均呈增大趋势,而这种岩体系统灾害形式主要表现为流变。因此,研究岩石在外部荷载作用下的流变力学特性,建立岩石流变机理理论,对深部围岩支护具有重要的指导价值[1-3]。另外,随着开采深度的加深,巷道在高地应力、高孔隙水压力和高温条件下开挖和支护难度越来越大。深部围岩的变形破坏主要是在流固耦合作用下发生的蠕变破坏,所以对岩体蠕变破坏机理的研究具有重要意义[4-5]。近年来,力学试验设备和技术迅速发展,众多学者对岩石蠕变进行了一系列研究并取得许多成果。杜超等[6]对湖北云应矿业技术开发有限公司的盐岩开展三轴蠕变试验,发现稳态蠕变速率随着围压升高而减小,得出盐岩的蠕变变形由应变硬化和应变软化2个机制共同决定,将内应力作为内变量来描述这种内部微观结构的演化过程效果很好。孙金山等[7]利用二维颗粒流数值模拟方法对岩石的蠕变损伤和断裂的细观力学机制进行了分析,得出荷载大小对岩样的损伤演化过程影响程度与时间有关;在稳定演化阶段的后期至断裂过程中,低荷载下岩样的损伤增速比高荷载下快。王军保等[8]针对江苏淮安盐岩展开三轴压缩分级加载蠕变试验,基于非线性流变力学理论,建立可以描述盐岩非线性蠕变特性的MBurgers模型,并用该模型对其参数进行反演识别。……
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