深部巖體的蠕變損傷特性研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟建設(shè)與國防建設(shè)的不斷發(fā)展，地下開發(fā)不斷走向深部，上千米乃至數(shù)千米深的礦井、巷道比比皆是。深部巖體因其所處的地球物理環(huán)境的特殊性和應(yīng)力場的復(fù)雜性因而是工程中必需認真考慮和研究的課題。文章結(jié)合國家自然科學(xué)基金項目“深部開采煤巖動力災(zāi)害時間效應(yīng)研究"，采用試驗研究、理論分析相結(jié)合的方法，對深部灰?guī)r的蠕變損傷特性進行了研究，得到了一系列具有現(xiàn)實意義的研究成果。 首先對自然條件下深部灰?guī)r進行了單軸和三軸壓縮試驗，分析了巖石應(yīng)力

2、一應(yīng)變?nèi)^程曲線。通過單軸、三軸試驗對深部灰?guī)r基本特性進行研究，確定了深部灰?guī)r基本力學(xué)參數(shù)。 對深部灰?guī)r試件進行了單軸三種不同荷載下的蠕變實驗，并用聲發(fā)射儀器收集巖石蠕變試驗過程中的聲發(fā)射信號，對三種荷載下深部灰?guī)r蠕變損傷特性及對蠕變過程中聲發(fā)射信號進行分析，討論和總結(jié)了深部灰?guī)r蠕變損傷、聲發(fā)射特性。累積聲發(fā)射振鈴計數(shù)(count數(shù))一時間曲線與蠕變應(yīng)變一時間曲線具有相同的趨勢，代表了損傷的產(chǎn)生，聲發(fā)射的強弱代表了損傷的程度。

3、 通過三軸蠕變試驗，得出巖石微裂隙的成核、進一步擴展與巖石所受的偏壓力、圍壓的大小有著密切的關(guān)系，巖石在相同偏壓力下其穩(wěn)態(tài)蠕變速率隨著圍壓的增加而增大，微裂隙的擴展即損傷的演化隨著圍壓的增加而進一步擴展；在相同圍壓下巖石的穩(wěn)態(tài)蠕變速率、損傷演化亦隨著偏壓力的增加而增加。給出了巖石冪律型蠕變本構(gòu)模型，并擬合得出該模型參數(shù)，通過與實驗數(shù)據(jù)進行對比、分析表明冪律型蠕變模型可以用來較好的模擬該類巖石除第三階段蠕變以外的蠕變行為。最后用冪律