矿冶工程

作者：王平, 胡彦, 程爱平, 张威威, 胡倡瑞, 郑先伟

单位：1.武汉科技大学 资源与环境工程学院, 湖北 武汉 430081; 2.冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室, 湖北 武汉 430081; 3.武钢资源集团程潮矿业有限公司, 湖北 鄂州 436000

关键词：大理岩,围压,三轴压缩试验,数值模拟,破坏特征,能量耗散

基金：国家自然科学基金(51604195);湖北省自然科学基金(2018CFC818)

为了研究深部围岩在不同围压下的力学性质与破坏特征, 对不同围压下大理岩开展了三轴压缩试验; 利用RFPA^2D数值模拟软件对大理岩开展了不同围压下应力-应变特征、强度与声发射特征等研究。结果表明, 岩样峰值应力与围压有关, 随着围压增大, 岩样逐渐由脆性破坏转为延性破坏; 岩石弹性模量随着围压增大表现出非线性增大规律; 数值模拟结果也表明, 岩样声发射现象在单轴压缩时反应强烈, 伴随围压增大, 岩样声发射特征参数逐渐趋于稳定, 围压对岩石横向应变有明显束缚作用, 降低了岩石能量释放与破坏程度。RFPA^2D数值模拟可呈现大理岩试样在不同围压下裂纹萌生、发育、汇合至试样破坏的全过程, 其模拟结果与室内试验结果吻合度较高, 验证了结论的可靠性, 可为矿山深部开采提供理论依据和现实指导。

来源：2022年第6期

《矿冶工程》期刊编辑部

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