充填体包裹岩石组合强度与破坏机理研究
余昕1
谭玉叶2
宋卫东2
汪杰2
1.北京科技大学 土木与资源工程学院,北京 100083;北京科技大学 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京 100083;中国科学院地质与地球物理研究所 中国科学院页岩气与地质工程重点实验室,北京 1000292.北京科技大学 土木与资源工程学院,北京 100083;北京科技大学 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室,北京 100083
摘要：充填体与岩石的组合力学特性及破坏机理是深部充填法开采中的重要研究方向,对于保障地下采场安全、维护地下采场结构的永久稳固至关重要.文章针对充填体包裹岩石(BR)这一组合结构试件开展了单轴、三轴力学试验研究,分析了应力-应变曲线、峰值强度、破裂模式和等效力学特性,探索了体积分数及围压对组合结构承压特性及破坏机制的影响.结果表明:充填体能够抑制尺寸效应对岩石破裂模式产生的影响;BR试件的三轴全应力-应变曲线呈现出多峰值、阶梯式下降现象,兼具脆性和延性破坏特征;随着围压的增加,BR试件破裂模式以剪切破坏为主,趋于集中在上端部;结构面抑制了 BR试件的侧向形变.基于试验结果和连续介质理论,从力学角度分析了 BR组合结构的三向受力机理,构建了组合破坏强度模型.研究结论对于补充充填体与岩石相互作用理论研究和优化地下充填采场结构稳定性控制具有重要的科学意义.
关键词：充填体包裹岩石三轴压缩力学特性破裂模式接触面
分类号：TD853(矿山开采)
资助基金：国家自然科学基金(52004019)国家自然科学基金(51974012)中国博士后科学基金面上项目(2021M690-361)中央高校基本科研业务费项目(FRF-BD-20-03A)教育部国家留学基金(201906460047)
论文发表日期：2023-01-30
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：13( 30-42 )
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