深部直墙拱形巷道围岩板裂破坏的试验研究
司雪峰1
张子龙2
宫凤强3
1.南华大学 资源环境与安全工程学院,湖南 衡阳 421001;衡阳华研工程科技有限公司,湖南 衡阳 4210012.南华大学 资源环境与安全工程学院,湖南 衡阳 4210013.东南大学 土木工程学院,江苏 南京 211189
摘要：为了研究深部直墙拱形巷道围岩板裂破坏特征,利用TRW-3000岩石真三轴电液伺服诱变试验机,对含直墙拱形贯穿巷道的立方体花岗岩试样进行了三向不等压加载试验,并借助微型摄像机实时监控围岩破坏情况.试验结果表明,花岗岩直墙拱形巷道围岩产生平行于直墙的板裂化结构,呈明显的拉伸破坏特征.随着板裂破坏沿巷道两侧围岩逐渐向深部发展,最终在围岩两侧距拱底(0.20～0.25)h(h为直墙拱形巷道的高度)处形成对称的V型槽.在相同应力条件下,与花岗岩圆形巷道破坏特征相比,直墙拱形巷道围岩初始破坏应力较高,主要表现为静态破坏,产生的岩片较大,呈细长条状,具有明显的层裂现象;而圆形巷道围岩破坏较为剧烈,属于动态破坏,产生的岩片相对较小,但是两种断面产生的岩片均表现出中间厚两边薄的特征.通过对比不同岩性直墙拱形巷道围岩破坏特征发现,花岗岩的破坏较为剧烈,红砂岩的较弱.对于千枚岩直墙拱形巷道,随着层理角度的增加,围岩的破坏模式从平行于层理面的拉伸破坏转变为平行于层理面的剪切滑移破坏,再到穿越层理面的剪切破坏,最后转化为穿越层理面的拉伸破坏.
关键词：直墙拱形巷道板裂破坏真三轴试验三维高应力岩性
分类号：TD324(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52304227)国家自然科学基金(42077244)湖南省自然科学基金资助项目(2023JJ40548)湖南省教育厅优秀青年基金资助项目(22B0426)煤矿深井开采灾害防治技术科技研发平台开放基金资助项目(DPDCM2208)
论文发表日期：2024-08-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：15( 111-125 )
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