不同围压和加卸载速率下砂岩变形破坏机制实验研究
张风达1
王路2
张玉军1
樊振丽1
张志巍1
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 1000132.陕西陕煤曹家滩矿业有限公司,陕西 榆林 719000
摘要：为探究深部煤层底板变形破坏机制,对比分析了不同初始围压、不同加卸载速率下的砂岩应力—应变变化特征、声发射能量事件与强度变化特征,研究了不同条件下的损伤因子、弹性模量和泊松比变化特征.研究结果表明:卸围压速率0.06 MPa/s时,初始围压 40 MPa下砂岩弹性模量损伤劣化转折点早于泊松比转折点,而初始围压25 MPa则与之相反.卸围压速率 0.04 MPa/s的应力路径下,无论初始围压为25 MPa还是40 MPa,砂岩均因内部积聚大量能量以裂纹快速扩展的形式进行释放,并伴随着应力跌落现象,定义为能量驱动破坏型;初始围压 25 MPa且卸围压速率 0.06 MPa/s的应力路径下,砂岩内部裂隙扩展充分,内部积聚的能量及时得以释放,应力变化较为平缓,定义为损伤劣化驱动破坏型.初始围压40 MPa且卸围压速率0.06 MPa/s的应力路径下,砂岩前期因内部能量快速释放而出现应力跌落现象,而后受围压限制和轴压加载的作用,逐渐转变为裂隙扩展损伤变形破坏,即由能量驱动破坏型转变为损伤劣化驱动破坏型.
关键词：砂岩卸荷劣化损伤能量加卸载路径底板
分类号：TD313(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(51704158)国家自然科学基金(51874177)天地科技股份有限公司开采事业部科技创新基金项目(KCYJY-2023-MS-03)天地科技股份有限公司开采事业部科技创新基金项目(KCYJY-2023-QN-03)
论文发表日期：2025-08-31
在线出版日期：2025-09-18（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 78-86 )
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