单轴压缩条件下基于声发射砂岩及类砂岩材料相似破坏性试验研究
彭瑞1
杨学红2
詹召伟3
高超3
1.华北科技学院 安全工程学院,北京 东燕郊 065201;河北省矿井灾害防治重点实验室,北京 东燕郊 0652012.华北科技学院 矿山安全学院,北京 东燕郊 0652013.济宁矿业集团有限公司霄云煤矿,山东 济宁 272000
摘要：为更加合理地选取类砂岩的相似材料,进行了类砂岩与砂岩在加载过程中的破坏特性单轴压缩试验,研究了砂岩与类砂岩材料在单轴压缩条件下力学性质与破裂演化的声发射相似特征.基于试验结果,分析砂岩与类砂岩在单轴压缩条件下其声发射事件数、时空演化规律及声发射b值特征等与时间的关系,并得出类砂岩最优配比方案.研究表明:砂岩试样与配比为5:1∶0.5 类砂岩的破坏特性有着较高相似性,按岩样声发射能量及振铃计数可将砂岩试验全过程分为三个阶段:上升阶段、稳定阶段及波动阶段,伴随类砂岩抗压强度的降低,试验全过程由三阶段转变为上升阶段与波动阶段;类砂岩材料在试验全过程声发射响应十分明显,两者都发生冲击破裂,但高能量事件的构成不同,且类砂岩破裂产生的能量小于砂岩,由于岩性存在差异,其呈现出不同的破裂方式,砂岩主要出现纵向单一断裂带,表面并无大量微裂纹出现,类砂岩除中心主破裂带外,在其表面存在大量微裂纹;砂岩和相似材料在加载过程中b值均在 2.5～6 之间变化,且随着加载而降低.该研究成果为岩石力学工程中类砂岩材料的选型提供一定理论基础.
关键词：砂岩类砂岩材料材料选型相似破坏声发射特征时空演化
分类号：TD313(矿山压力与支护)
资助基金：河北省自然科学基金(E2021508008)
论文发表日期：2024-12-28
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：12( 7-18 )
英文信息