接顶对充填体-围岩相互作用影响的声发射监测试验

王明旭^1,2，许梦国¹，胡兴浪¹，刘永涛¹

1. 武汉科技大学资源与环境工程学院2. 武汉科技大学冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室

摘 要：运用相似原理,进行充填体与围岩相互作用的室内试验,借助声发射仪进行声发射点定位、声发射振铃数、声发射能量等相关数据的监测,引入强度占比系数和损伤变量,提出建立损伤变量与强度占比系数的关系,表征充填空区未接顶、接顶、接顶（充填厚度大小改变）三种工况的内部损伤及整体稳定性。同时借助超声波仪测试三种工况加载破坏前后的声波值变化。结果表明,充填空区未充填接顶时,在加载作用下,声发射点主要发生在充填空区界面以及充填体与围岩的接触面。当充填空区充填接顶后,声发射点主要发生在充填体与围岩接触面。当充填区面积减小时,增大了围岩的整体稳定性,声发射点主要发生在充填体存在区域。相较未接顶,充填空区接顶充分的充填体-围岩共同体的储能能力更强,相应的抵抗应力集中产生的内部破坏及能量释放的能力也更强。

关键词：充填体;接顶;稳定性;超声波;声发射;裂纹扩展;