真三轴深部岩石力学试验系统研制与初步应用
左建平1
马宗宇1
蒋一铭1
焦卓凯2
展帅菲1
1.中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院,北京 100083;中国矿业大学(北京)采矿岩石力学国际创新2.北京双杰特科技有限公司,北京 100029;美国GCTS Testing Systems,美国 亚利
摘要：随着煤炭开采深度逐渐增加,深部开采呈现高应力和高地温的特点.针对深部高应力、高地温条件下岩石力学特性及巷道破坏机理,研制了真三轴深部岩石力学试验系统.该系统采用的试件最大尺寸为100 mm× 100 mm × 100 mm,3个方向最大可施加2 100 kN的力和150 ℃的高温,可模拟高地应力、高地温的复杂环境.针对真三轴试验系统加载难同步、易偏心、试样加热不均匀等缺陷,做了以下研发:设计了同源双作动器自动对中,实现了三向任意大小组合荷载的同步对中机械加载;通过加热封闭压力室形成热辐射来加热岩石试样.研发系统较好地解决了实时高温真三轴加载领域的2个技术难题.基于该系统初步开展了岩石加卸载力学特性试验和不同应力角度巷道破坏模拟试验,验证了该系统良好的试验精度和丰富的可拓展性.研发系统可为深部复杂条件下的岩石力学研究和地质灾害防治提供可靠的试验基础.
关键词：真三轴研发高温高压耦合各向异性主应力深部开采岩石力学
分类号：TU455(土力学、地基基础工程)TD315(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52225404)国家自然科学基金(42321002)国家自然科学基金(52394192)新疆自治区重点研发计划项目(2024B03017)
论文发表日期：2025-11-30
在线出版日期：2026-01-09（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：17( 1371-1387 )
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