深部砂岩三轴加卸载力学响应及其破坏特征

• 作者: 宋治祥 张俊文
• 来源期刊: 采矿与安全工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 高地应力状态 应力-应变 破坏特征 力学响应 岩石力学
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 页码范围: 409-418,428
• 页数: 11页
• 分类号: TD313
• 语种: 中文
• DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2020.02.022

摘要

借助于GCTS伺服系统及微米CT扫描试验机,对深部砂岩进行高地应力状态还原下的"三阶段"加卸载应力-渗流耦合试验,得到了深部砂岩变形全过程应力-应变与渗透率演化曲线及破坏后的深部典型砂岩 μCT图片,较好地表征了应力-渗流耦合下深部砂岩的力学响应行为及其破坏特征.研究表明:1)"三阶段"加卸载下的深部砂岩呈现出明显的脆-延转化特征,高卸载预设围压下的深部砂岩脆性破坏特征显著,低卸载预设围压下的深部砂岩延性破坏特征显著;2)围压效应与轴压效应对深部砂岩的强度演化规律均存在显著影响;3)围压效应与轴压效应对深部砂岩峰值渗透率演变规律亦存在一定的影响,但围压效应对深部砂岩峰值渗透率演变规律的影响程度明显弱于轴压效应;4)不同模拟深度下的深部砂岩破坏特征存在显著差异,模拟深度为1000 m与1500 m的深部砂岩表现为明显的"Y"型破坏,而模拟深度为2000 m的深部砂岩则表现为主裂纹主干型破坏.以上规律可为深部矿井巷道与硐室稳定性控制提供一定的理论依据.