动静组合循环加载试验系统研制及试验

• 作者: 文志杰 黄景 蒋宇静 左宇军 朱祝武 肖鹏
• 来源期刊: 中南大学学报（自然科学版）
• 关键词: 动静组合加载 岩石力学 声发射特征 力学特征
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 页码范围: 2817-2827
• 页数: 11页
• 分类号: TD324
• 语种: 中文
• DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2021.08.027

摘要

针对地下采场围岩在冲击地压作用下失稳破坏问题,根据冲击地压诱发因素确定其力源条件,研发动静组合循环加载试验系统,该系统通过MOOG761高频响动态伺服阀控制对煤岩体实行单轴压缩、蠕变加载、动静组合加载与循环加卸载等多种应力路径加载试验,模拟工作面回采期间坚硬顶板破断、工程爆破等动力扰动影响对煤岩体损伤的过程.借助声发射系统采集煤岩体损伤过程能量特征参数,建立应力-应变曲线与声发射信号的对应关系,并对试样破坏能量演化过程进行阶段划分.研究结果表明:与常规单轴压缩试验相比,7.5 MPa静荷载水平组合强度均值较单轴压缩试验强度增加12.14％,组合强度略有增加,15.0 MPa静荷载水平组合强度均值较单轴压缩试验强度增加34.05％,组合强度增幅显著;动静组合循环加载下试样的声发射事件数随动力扰动振幅升高而呈阶段性增加,动静组合循环加载的破坏模式主要分为缓慢增长阶段、急速增长阶段,相对稳定阶段和瞬时释放共4个阶段,峰值应变随动力扰动荷载增加先减小后增加,曲线整体呈"U"型发展趋势.该试验系统能够较好地反映岩体在动静组合加载下力学特征劣化过程,可用于不同尺度煤岩体的轴向动静组合加载力学特性研究.