预制裂隙对坚硬砂岩力学特征的弱化效应试验研究
张玉军1
李友伟1
肖杰2
张志巍1
李嘉伟2
1.中煤科工开采研究院有限公司,北京 100013;天地科技股份有限公司 开采设计事业部,北京 100013;煤炭科学研究总院开采研究分院,北京 100013;煤炭智能开采与岩层控制全国重点实验室,北京 1000132.煤炭科学研究总院开采研究分院,北京 100013
摘要：为研究预制裂隙对坚硬岩石力学特征和破坏特征的影响规律,采用实验室试验和数值模拟相结合的方法,对不同裂隙长度、角度的坚硬砂岩试样开展单轴压缩试验.从应力—应变、裂隙扩展形态及数量演化、声发射特征等角度分析,揭示预制裂隙对坚硬岩石的弱化效应.研究结果表明:不同裂隙形态对坚硬砂岩强度弱化程度不同,随着裂隙角度的增大砂岩力学强度先降低后升高,随着裂隙长度的增加砂岩力学强度逐渐降低,裂隙长度越长或角度越接近 45.0°,更易发生剪切破坏;裂隙尖端易形成应力集中,并衍生出翼裂隙和次生裂隙,从而改变完整岩石的劈裂破坏模式,降低了岩石瞬间破坏的剧烈程度;在裂隙对坚硬岩石弱化规律方面,数值模拟结果与实验室试验结果具有良好的一致性,基于损伤变量计算公式,定量分析了预制裂隙对坚硬岩石强度的弱化改性效应.
关键词：预制裂隙坚硬砂岩强度破坏特征弱化效应力学特征
分类号：TD313(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52174079)中国煤炭科工集团有限公司创新基金重点项目(2024-TD-ZD019)
论文发表日期：2025-06-30
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：10( 22-30,38 )
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