金属矿山 ›› 2026, Vol. 55 ›› Issue (5): 73-81.
刘志义1,2,3,4 李泽森1,2,3,4 王奕丹1,2,3,4 甘德清1,2,3,4
LIU Zhiyi1,2,3,4 LI Zesen1,2,3,4 WANG Yidan1,2,3,4 GAN Deqing1,2,3,4
摘要: 针对上向水平分层充填采矿法中充填体在开采环境与受力特性下的损伤演化问题,采用控制干湿循环
次数和灰砂比变量的试验方法,开展了不同条件下的充填体单轴压缩试验与核磁共振测试,分析了能量耗散、损伤积
累与T2 谱曲线变化,研究了能量耗散与损伤之间的关联以及孔隙结构劣化对充填体的损伤机理。结果表明:① 经过
7 次干湿循环后,灰砂比为1∶4、1∶6、1∶8 的充填体达到峰值应力时所需的总能量分别降低了3. 00×10-3、1. 25×10-3、
4. 30×10-3 J。充填体的储能极限与循环次数呈负相关,弹性应变能与总能量比值减小,反映出充填体的抗压性能降
低,内部储存的弹性应变能减少。② 充填体峰值应力损伤与循环次数呈正相关,并且符合指数函数增长规律;充填体
的损伤演化过程可以分为损伤稳定发展和损伤快速增长2 个阶段,干湿循环作用主要影响峰值应变前阶段,随着循环
次数增加,损伤发展阶段的增长率逐渐增大。③ 干湿循环作用下的充填体损伤机理可总结为水的反复进出引起充填
体内部弱胶结产物流失且微裂隙扩展,干湿交替作用使充填体缺陷不断发育,损伤不断累积,最终导致充填体性能
劣化。
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