岩块宏细观参数对垮落带岩体力学特性的影响

作     者：林圆 唐建新 袁芳 孔令锐 李成 王潇 鲁思佳 LIN Yuan;TANG Jianxin;YUAN Fang;KONG Lingrui;LI Cheng;WANG Xiao;LU Sijia

作者机构：重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 重庆大学资源与安全学院重庆400044 

出 版 物：《矿业研究与开发》 (Mining Research and Development)

年 卷 期：2024年第44卷第1期

页      面：73-81页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室自主研发资助项目(2011DA105287—zd201903) 

主　　题：垮落带 宏细观参数 岩块块度 力学特性 量纲分析 

摘      要：为研究岩块的宏细观参数对垮落带岩体力学特性的影响,采用现场试验方法对采空区岩芯试样进行侧限压缩试验;基于试验结果采用PFC3D数值模拟方法开展了工程尺度下垮落带压缩变形特性的数值模拟,分析了模型尺寸、岩块块度、碎胀系数和细观力学参数对垮落带岩体力学特性的影响;并采用量纲法分析得到了垮落带的线性应力应变本构关系。结果表明,岩芯试样加载曲线近似线性变化,试样应力应变曲线的斜率随岩芯总长度的增加而增大;垮落带的压缩量随模型径高比和碎胀系数的增大而增大,随岩块块度、有效模量的增大而减小,当模型直径与高度的比值大于3∶1后,模型尺寸对垮落带压缩变形特性影响显著减小;当岩块块度大于1.3m后,垮落带的压缩变形曲线由指数增加变为线性增加;碎胀系数低于2.0时,垮落带压缩变形曲线呈线性变化,高于2.0后,应力应变曲线呈指数变化,垮落带的孔隙压密特性逐渐增强。