不同围压条件下榆横矿区砂岩力学特性和本构关系

汪泓^1,2,3，杨天鸿²，于庆磊²，赵永川²，王培涛²

1. 贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室2. 东北大学资源与土木工程学院3. 贵州大学矿业学院

摘 要：对取自榆横矿区小纪汗煤矿煤层顶板砂岩开展细观结构研究,表明该砂岩石为弱胶结砂岩。采用TAW-2000岩石压力机对弱胶结砂岩进行了不同围压下三轴压缩实验,结果表明该类砂岩在初始受压阶段表现出明显压密现象,且随围压增大压密段长度减小,当进入塑性阶段,随着围压增大,其由弹性向塑性转变的趋势更加明显。利用双应变胡克模型（Two-parts Hook’s Model,TPHM）和统计损伤模型分别对屈服点前和屈服点后的受压变化情况进行了描述与分析,发现模型曲线与实验曲线吻合较好。表明TPHM模型能够准确表达岩石损伤前的非线性弹性变形及弹性变形过程;统计损伤模型则对岩石的损伤后变形进行较好表征。

关键词：弱胶结砂岩;三轴压缩;压密阶段;本构关系;