预制裂隙砂岩相似材料损伤破坏特性试验研究
成小雨1
李树刚2
龚选平1
1.中煤能源研究院有限责任公司,陕西 西安 7100542.西安科技大学 安全科学与工程学院,陕西 西安 710054
摘要：为了揭示煤岩动力灾害物理模拟的细观损伤机制,利用YYW-Ⅱ单轴压缩试验仪及PCIE-8声发射(AE)监测系统,探究了含不同长度预制单裂隙的砂岩相似材料试样在单轴压缩条件下的力学特性、破坏特征和损伤演化特性.结果表明:随着预制单裂隙长度的增加,试样的峰值强度和残余强度近似线性减小,分别由746.84 kPa和199.117 kPa减小至597.643 kPa和110.375 kPa,而峰值轴向应变和初始压密阶段应变近似线性增大,分别由0.01818和0.00240增大至0.02361和0.00532;预制裂隙对试样破坏形式及特征的影响增大,试样的主导破坏形式逐渐由剪切破坏,经剪切张拉复合破坏,演变为贯穿裂隙中部的纵向张拉破坏;试样的声发射(AE)事件累计和能量累计均呈逐渐减小的趋势,分别由465和82278 J减小至306和54152 J,AE事件活动逐渐减弱;试样损伤演化经历了初始损伤累积、损伤稳定发展和损伤加速发展3个阶段,稳定发展和加速发展阶段损伤增大,分别由0.621和0.734增大至0.655和0.817,预制单裂隙对试样损伤演化在加速发展阶段的影响大于稳定发展阶段,各试样的最大损伤变量差值在损伤稳定发展阶段和损伤加速发展阶段分别为0.017和0.042;相似材料在受载过程其力学、声发射、损伤特征具有较强的相关性,力学变化引发了损伤变化,而损伤变化又与声发射参数的变化具有较强的因果关系,AE事件特征参数可准确描述相似材料的损伤破坏特性.
关键词：岩石力学单轴压缩预制裂隙相似材料声发射定位损伤演化
分类号：TD315(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(51734007)
论文发表日期：2022-02-25
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：8( 171-178 )
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