金属矿山 ›› 2023, Vol. 52 ›› Issue (03): 106-113.
陈 鹏1,2 李 楠1,2 房柳林1,2 蔡 超3 黄 敬4 李 毅4 刘 璇1,2
CHEN Peng1,2 LI Nan1,2 FANG Liulin1,2 CAI Chao3 HUANG Jing4 LI Yi4 LIU Xuan1,2
摘要: 深部矿井、隧道等深地工程岩体处于三向高应力状态,受采掘影响围岩在竖向常受到明显的分级加载 作用。 针对岩石真三轴分级加载声发射特性的研究,对于深地工程围岩变形破坏灾变监测预警具有重要意义。 为此, 开展了砂岩真三轴分级加载声发射监测试验,分析了砂岩在真三轴分级加载过程中的声发射信号特征,揭示了基于 声发射窗口波形数的岩石损伤演化规律。 结果表明:砂岩在真三轴条件下,随着最大主应力不断提高,破坏形式逐渐 由拉伸破坏向剪切破坏转化。 声发射窗口波形数对于砂岩内部应力变化具有良好响应,能够直观反映岩石内部损伤 演化,因此提出了基于累计窗口波形数的损伤变量和损伤演化模型。 砂岩损伤—应变关系可以分为 4 个阶段:初始损 伤阶段,三向同时加载导致岩石内部缺陷压密闭合引起轻微损伤;损伤平稳发展阶段,损伤缓慢增加,损伤—应变关 系接近线性;损伤快速发展阶段,岩石应变不随应力升高而增加,损伤迅速增长;破坏失稳阶段,岩石应变不断增加,内 部裂隙扩展、贯通形成宏观破裂面直至岩石失稳破坏。