为研究扰动诱发不同中间主应力单面卸荷岩体破坏特征,通过真三轴扰动卸荷测试系统和声发射监测系统,进行了不同中间主应力卸荷实验及卸荷扰动实验,研究了中间主应力对单面卸荷岩石强度特征、演变规律及破裂模式的影响,分析了中间主应力σ2方向扰动作用后卸荷岩石的力学特性。结果表明:在一定范围内,随着中间主应力的增大,卸荷岩石的稳定性和峰值强度都有所增强,但较大的中间主应力会逐渐弱化岩石的承载能力;随着中间主应力的增大,卸荷岩石的开裂模式由张拉-剪切破坏逐渐转变成张拉-劈裂破坏;在σ2≤30 MPa时,声发射信号经历了平静、持续出现伴随小幅突增、陡升高峰、持续低峰、大幅突增破坏;在σ2>30 MPa时,声发射信号经历了平静、持续出现、多低峰、持续升高、突增破坏;不同类型扰动作用后卸荷岩石的破坏差异明显,中频中幅扰动后卸荷面形成明显V型破坏坑,分形维数最大,中频中幅扰动不仅加速了约束力小的卸荷面附近的小裂纹发育成核,同时也加速了远离卸荷面的大裂纹之间的连接贯通;扰动对岩石承载能力的损伤为中频中幅>高频低幅>低频高幅;工程建设时,不能简单增加σ2从而增强围岩承载能力,还要综合考虑σ2的增大会加剧卸荷岩体破坏时的剧烈程度,减少爆破和机械等对围岩的扰动,不能只单一地改变扰动源的频率或振幅。
基本信息
| 题目 | 扰动诱发高应力卸荷岩体破坏特征实验研究 |
| 文献类型 | 期刊论文 |
| 作者 | 赵光明,刘崇岩,许文松,孟祥瑞 |
| 作者单位 | 安徽理工大学深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室,安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室 |
| 文献来源 | 煤炭学报 2021年02期 |
| 发表年份 | 2021 |
| 学科分类 | 工程科技Ⅰ辑 |
| 专业分类 | 矿业工程 |
| 基金 | 安徽省重点研究与开发计划资助项目(201904a07020010),国家自然科学基金资助项目(51974009,52004006) |
| 分类号 | TD313 |
| DOI | 10.13225/j.cnki.jccs.xr20.1860 |
| 关键词 | 单面卸荷,高应力,扰动,真三轴,中间主应力,声发射 |
| 页码： | 412-423 |
| 总页数： | 12 |
| 文件大小： | 7486K |
论文目录
| 1 试验方案 |
| 1.1 实验设备 |
| 1.2 试件制作 |
| 1.3 实验方案 |
| 2 不同中间主应力试验结果分析 |
| 2.1 强度特征 |
| 2.2 不同中间主应力卸荷岩石开裂的模式 |
| 2.3 岩石破坏过程的声发射特征 |
| 3 扰动诱发卸荷岩石破坏实验结果 |
| 3.1 强度特征 |
| 3.2 扰动卸荷岩石的分形特征 |
| 3.3 扰动卸荷岩石的开裂机制 |
| 4 讨论 |
| 4.1 中间主应力对围岩破坏的影响 |
| 4.2 扰动弱化岩石卸荷岩体承载能力 |
| 5 结论 |
参考文献
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