真三轴条件下砂岩渐进破坏力学行为试验研究
张俊文1
宋治祥2
范文兵2
丁露江2
姚子祥2
霍英昊2
宿文桐2
1.中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京100083;中国矿业大学(北京)共伴生能源精准开采北京市重点实验室,北京100083;中国矿业大学(北京)煤炭安全开采与地质保障国家级实验教学示范中心,北京1000832.中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京,100083
摘要：借助于多功能真三轴流固耦合试验系统,基于深部初始高地应力状态还原思路,对砂岩进行了不同应力路径、不同模拟深度下的真三轴正交力学试验,获得了真三轴不同工况下砂岩变形全过程应力-应变曲线,深入分析了砂岩在Z,Y,X三个方向上的渐进变形演化规律,表征了真三轴条件下砂岩渐进破坏力学行为演化特征,较好地反映了与之相对应的深部矿井巷道开挖后围岩的渐进变形演化特征及其渐进破坏力学机制.研究结果表明:①同一应力路径、不同模拟深度下的砂岩峰值强度随模拟深度的增加而不断增大,这表明深部效应对砂岩强度演化规律存在显著影响;②同一模拟深度、不同应力路径下的砂岩Z向主应变随Z向主应力的增大而不断增加,X向主应变却是随Z向主应力的增大而不断减小,这表明应力加载路径是影响砂岩X方向与Z方向渐进变形破坏机制的一大因素;③路径2与路径3下的砂岩Y向主应变均是随着模拟深度的增加而不断增大,而路径1下的砂岩y向主应变却是随着模拟深度的增加呈现出先增大后减小的渐变规律,这说明应力卸载程度会显著影响砂岩y方向的渐进变形特征.另外,不同应力路径下的砂岩X向主应变均是随着模拟深度的增加而不断增大,深部效应显著.
关键词：应力-应变渐进破坏砂岩初始高地应力状态力学行为深部效应
分类号：TD315(矿山压力与支护)
资助基金：国家重点研发计划(2016YFC0600901)国家重点研发计划(2018YFC0604703)国家自然科学基金(51974319)
论文发表日期：2019-01-01
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）
页数：10( 2700-2709 )
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