加锚砂岩单轴力学特性及屈曲型岩爆控制机制

论文摘要

为探讨锚杆对砂岩屈曲型岩爆的调控作用,开展加锚砂岩的单轴压缩试验,并进行声发射特征监测。研究结果表明:无锚砂岩与加锚砂岩的破坏模式存在差异,无锚试样以张拉破坏为主并伴生剪切破坏,而加锚试样均呈单一斜面剪切破坏;加锚砂岩在加载初期就使系统的能量充分释放。锚杆控制屈曲型岩爆的机制如下:锚杆可发挥出组合梁的整体弯曲效果,使层状岩板向临空面的屈曲变形受到极大限制;加锚砂岩表现为单一剪切破坏,在一定程度上抑制张拉裂纹的产生,不具备劈裂成板的特征,从而破坏屈曲岩爆的孕育过程;加锚砂岩在加载前期就发生比较活跃的声发射活动,使系统能量充分释放,更难于储存弹性应变能,破坏时释放的能量小于无锚试样破坏时释放的能量,加锚砂岩可释放的动能占总能量的比例减小,从而降低屈曲岩爆的孕育能力和发生烈度。

论文目录

• 1 试验方案设计
•   1.1 试验试样加工
•   1.2 试验方案
• 2 试验结果及分析
•   2.1 单轴压缩力学性质及最终破坏形式
•     2.1.1 无锚砂岩
•     2.1.2 加锚砂岩
•   2.2 锚固对砂岩破裂扩展的影响
•   2.3 单轴压缩破坏的声发射特征
•     2.3.1 加锚砂岩的应力-时间与声发射事件计数率及累计计数的关系
•     2.3.2 加锚砂岩的应力-时间与声发射能量计数率及声发射能量总计数的关系
• 3 锚杆控制屈曲岩爆机理
•   3.1 基于锚固组合梁的屈曲岩爆控制
•   3.2 基于试样破裂模式的屈曲岩爆控制
•   3.3 基于能量释放的屈曲岩爆弹射分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王斌,宁勇,冯涛,王卫军,郭泽洋

关键词: 加锚砂岩,单轴压缩试验,声发射,屈曲型岩爆

来源: 中南大学学报(自然科学版) 2019年09期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 地质学,建筑科学与工程

单位: 湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湖南科技大学矿业工程博士后科研流动站,亚利桑那大学材料科学与工程系

基金: 国家自然科学基金资助项目(51674116,51874130)~~

分类号: TU457

页码: 2285-2294

总页数: 10

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