加载速率对大尺寸试样破裂特性的影响规律

陈军涛^1,2，李明²，程斌斌³，杨帆²，门会理⁴，邵珠娟⁴

1. 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院2. 山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地3. 国家安全生产监督管理总局研究中心4. 山东能源临沂矿业集团有限责任公司

摘 要：结合当前我国矿井高强度快速推采的现状,系统分析了双轴加载速率对大尺寸岩体破裂的影响规律。以山东能源济宁矿区深部岩体所处的复杂环境为背景,确定了与深部岩体力学特性相似的混合砂浆材料的最优配比。采用自主研发的岩石应力–渗流耦合真三轴试验系统和美国生产的PCI-2声发射系统,分析了双轴加载下加载速率对大尺寸试样破裂的影响规律,揭示了加载过程中单裂隙和双裂隙试样的破裂和声发射行为特征。研究表明:当加载速率为1.5kN/s时,单裂隙试样在剪切作用下易起裂形成反翼裂隙;试样双裂隙的岩桥倾角越大,越有利于试样的加速破坏,产生的声发射事件数较少,表现出岩体破裂的突变性。

关键词：双轴加载;加载速率;大尺寸;裂隙演化;山东济宁矿区;