文献类型：期刊文章

作　　者：肖福坤[1,2] 刘刚[1,2] 秦涛[2] 赵荣欣[2]

机构地区：[1]黑龙江科技大学黑龙江省煤矿深部开采地压控制与瓦斯治理重点实验室,黑龙江哈尔滨150022 [2]黑龙江科技大学矿业工程学院,黑龙江哈尔滨150022

出　　处：《岩石力学与工程学报》

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51574115;51374097;51604100)~~

年　　份：2016

卷　　号：35

期　　号：A02

起止页码：3458-3472

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2014、CAS、CSA-PROQEUST、CSCD、CSCD2015_2016、EI(收录号：20165203182211)、IC、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：利用TAW–2000KN压力机、TYJ–500KN压力机和SH–II声发射系统,对粗砂岩和细砂岩进行单轴压缩、巴西劈裂和变角剪切实验,对裂纹扩展过程中的力学特性和声学特征开展研究。实验结果表明:通过统计细砂岩和粗砂岩的单轴抗压、抗拉和抗剪强度可知,岩石抗压和抗拉强度比近似相等,抗剪强度比相差较大。细砂岩和粗砂岩剪切破坏过程声发射特征差异明显,剪应力作用下细砂岩声发射计数曲线变化规律为:(1)–I–(2)–II–(3)(其中"–"表示区间),剪应力作用下粗砂岩声发射计数曲线变化规律为:(1)–I–II–III–(2);声发射能量特点为:细砂岩:呈现弯曲"厂"型,粗砂岩:呈现标准"S"型曲线,且峰前与应力–应变曲线变化规律完全一致。细砂岩和粗砂岩拉伸破坏过程声发射特征差异明显,拉应力作用下细砂岩声发射计数曲线变化规律为:(1)–I–(2)–II–(3)–III,拉应力作用下粗砂岩声发射计数曲线变化规律为:(1)–I–(2)–II–(3)–III;声发射能量特点为,细砂岩:由于局部失稳破坏存在,呈现复杂路径增长,粗砂岩:呈现直线趋势增长。从破坏角度分析,2种岩石区别在于,细砂岩破坏前发生声发射计数和能量的缓慢增长,破坏后出现一定的稳定期。粗砂岩加载前期,高计数信号和低计数信号交替出现,破坏前期和破坏阶段高计数信号和低计数信号混合稀疏出现。细砂岩和粗砂岩单轴压缩过程声发射特征区别较大,声发射计数特点为:细砂岩:(1)–I–(2)–II–(3),粗砂岩:(1)–I–II–(2)–(3);声发射能量特点为:细砂岩:呈现扁平型"S"曲线,粗砂岩:呈现明显"Z"型曲线。利用声发射RA值与平均频率关系能较好反映裂纹类型,拉伸破坏和剪切破坏均符合客观实际。单轴压缩破坏形态给予裂纹类型正反馈,说明应用声发射技术判断裂纹类型有效、可行。

关 键 词：岩石力学 拉–压–剪  力学特性 声发射 裂纹类型  

分 类 号：TU45]