煤炭学报

作者：张俊文, 宋治祥, 范文兵, 丁露江, 姚子祥, 霍英昊, 宿文桐,

关键词：应力-应变, 渐进破坏, 砂岩, 初始高地应力状态, 力学行为, 深部效应,

借助于多功能真三轴流固耦合试验系统,基于深部初始高地应力状态还原思路,对砂岩进 行了不同应力路径、不同模拟深度下的真三轴正交力学试验,获得了真三轴不同工况下砂岩变形全 过程应力-应变曲线,深入分析了砂岩在 Z,Y,X 三个方向上的渐进变形演化规律,表征了真三轴条 件下砂岩渐进破坏力学行为演化特征,较好地反映了与之相对应的深部矿井巷道开挖后围岩的渐 进变形演化特征及其渐进破坏力学机制。 研究结果表明:① 同一应力路径、不同模拟深度下的砂 岩峰值强度随模拟深度的增加而不断增大,这表明深部效应对砂岩强度演化规律存在显著影响;② 同一模拟深度、不同应力路径下的砂岩 Z 向主应变随 Z 向主应力的增大而不断增加,X 向主应变 却是随 Z 向主应力的增大而不断减小,这表明应力加载路径是影响砂岩 X 方向与 Z 方向渐进变形 破坏机制的一大因素;③ 路径 2 与路径 3 下的砂岩 Y 向主应变均是随着模拟深度的增加而不断增 大,而路径 1 下的砂岩 Y 向主应变却是随着模拟深度的增加呈现出先增大后减小的渐变规律,这说 明应力卸载程度会显著影响砂岩 Y 方向的渐进变形特征。 另外,不同应力路径下的砂岩 X 向主应 变均是随着模拟深度的增加而不断增大,深部效应显著。

来源：2019年第9期

《煤炭学报》期刊编辑部

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