单轴应力状态下石灰岩体静态破碎裂纹演化规律及应用
郝兵元1
黄辉2
冯子军1
王凯3
冯国瑞1
康立勋1
1.太原理工大学矿业工程学院,山西太原,0300242.重庆安全技术职业学院安全工程系,重庆,4040003.山西工程技术学院采矿工程系,山西阳泉,045000
摘要：为了研究静态破碎过程中裂纹演化规律,采用真三轴岩石力学试验机对200 mm×200 mm×200 mm的立方体石灰岩试样进行了单轴应力状态下静态破碎试验,并利用声发射空间定位技术对静态破碎过程中裂纹起裂与扩展进行监测.结果表明:单轴应力下裂纹起裂位置为钻孔中下部,并先后形成两组裂纹,每组裂纹沿孔壁对称分布并大致成一直线;两组裂纹的扩展速率均先快后慢,分为快速增长和快速下降两个阶段,并且下降阶段的裂纹扩展速率小于增长阶段扩展速率;先生裂纹的扩展速度大于后生裂纹;每条裂纹的扩展速度具有方向的差异性,即平行孔轴向方向大于与垂直孔轴向方向;基于弹性力学、断裂力学理论,建立了静态破碎剂作用力与裂纹扩展半径的关系,并通过试验结果验证了该模型的合理性.将研究结果应用于某高瓦斯矿实际地质条件下的强制放顶工程中,确定了静态破碎强制放顶的基本参数,获得了良好的工业效果.
关键词：单轴应力石灰岩静态破碎裂纹扩展声发射
分类号：TU452(土力学、地基基础工程)
资助基金：山西省科技重大专项(20121101009-03)国家自然科学基金(51422404)国家自然科学基金(51174142)
论文发表日期：2014-01-01
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）
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