摘要： 针对煤系坚硬顶板类岩石材料配比问题,以水胶比、骨料粒径为影响因素,设计了2 因素3 水平的不同 材料配比正交试验。将单轴抗压强度(σc)、抗拉强度(σt)、材料变形指标(E / σc )和脆性指标(σc / σt )作为试验响应 变量,进行了基于上述正交试验类岩石材料配比主控因素敏感性和显著性分析,获取了响应变量随类岩石材料配比 的变化规律。结果表明:不同材料配比的类岩石试件应力—应变曲线及破裂形态与原岩试件一致;水胶比是控制类 岩石试件力学参数响应的主控因素,对σc、σt 和σc / σt 具有极强的显著性影响,对E / σc 具有较强显著影响;骨料粒径 对σc、σt 具有较强显著性影响,对E / σc、σc / σt 无显著性影响。进一步,建立了类岩石材料4 个力学响应量关于材料 配比的二元多项式回归模型,获取了材料配比下各力学参数的拟合系数;并组建了4 个力学响应量的二元多项式回归 模型方程组,以测试值与计算值的最小残差平方和作为判据,采用最小二乘法获取了最佳类岩石材料水胶比和骨料 粒径,其值分别为0. 43 和2 mm。最后,以最佳材料配比制备坚硬顶板类岩石试件,经测试配制的类岩石试件的σc、 σt、E / σc 和σc / σt 相对原岩试件,其误差值分别为9. 2%、4. 2%、8. 9%和5. 2%,均小于10%。

关键词: 类岩石材料　正交试验　力学参数　极差分析　方差分析