温度裂隙对充填体强度耦合效应及裂纹扩展模式

• 作者: 万昌兵 徐文彬 田喜春
• 来源期刊: 采矿与安全工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 温度 裂隙 胶结充填体 耦合效应 裂纹扩展
• 年，卷（期）: 2018,（3）
• 页码范围: 612-619
• 页数: 8页
• 分类号: TD823.49
• 语种: 中文
• DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2018.03.023

摘要

温度与裂隙是影响充填体稳定性的两大重要因素.通过制备预制45°单裂隙全尾砂胶结充填体试样,对20～100℃范围内不同温度处置后的试样进行单轴压缩实验,分析温度-裂隙耦合作用下充填体强度及裂纹扩展规律.结果表明:1)裂隙存在劣化了充填体强度,温度升高使得充填体强度先增加后降低,二者对充填体强度的弱化系数Iσ1,Iσ2及耦合弱化系数Iσ分别介于0.401～0.504,-0.131～0.170及0.364～0.552之间;20～60℃之间,温度强化了充填体强度,温度在40℃左右,充填体强度达到最大值,60℃之后充填体强度开始劣化降低;温度-裂隙耦合作用下充填体强度的影响因素中,裂隙占主导地位,温度次之.2)预制单裂隙充填体试样在单轴压缩条件下先发生拉应力破坏,后转为剪切破坏;产生的翼裂纹形式大致分为4类,相比Ⅰ型和Ⅱ型裂纹形式,Ⅲ型裂纹对试样强度起到劣化作用,Ⅳ型裂纹提高了试样强度,裂纹最终贯穿方向均与加载方向一致.