含孔洞砂巖的力學特性及聲發射實驗研究

肖福坤， 徐 雷， Башков О.В., 包豐源

(1.黑龍江科技大學 黑龍江省煤礦深部開采地壓控制與瓦斯治理重點實驗室， 哈爾濱 150022；2.Комсомольский-на-Амуре государственный университет Материаловедение и технология новых материалов， Хабаровский край г.Комсомольск-на-Амуре， Россия 681013)

0 引 言

在地下工程建設過程中，對穩定空間進行開挖將引起地下硐室應力的重新分布，硐室的尺寸、深度、數量及空間位置關系與圍巖的損傷破壞程度及破裂規律有著緊密聯系。巖體中的卸壓孔、卸壓槽及瓦斯抽采鉆孔形態均對區域巖體裂紋延伸及損傷演化產生一定的影響。工程中的孔洞缺陷形式較多且復雜，故探索含孔洞巖石的力學特性及聲發射特征對圍巖穩定性分析具有重要的意義。

巖石孔洞傾角與孔洞填充對巖石抗拉強度有著顯著的影響[1]。單孔試樣的剛度、最大拉伸強度、邊界能和微裂紋總數隨半徑的增加而減小[2]。在數值模擬方面，任惠亮[3]以黃砂巖為研究對象，使用聲發射系統、數字散斑系統進行了巖石單軸壓縮破壞實驗，并使用RFPA3D數值模擬軟件對巖石三維破壞過程進行了模擬。騰俊洋[4]等采用相似材料制作包含多種支護情況、0°和90°的含孔洞加錨試件，對其進行單軸壓縮實驗，分析試件不同部位裂紋擴展規律，得到了含孔洞加錨巖石的力學特性和裂紋擴展規律。楊圣奇[5]等對含孔洞裂隙砂巖的力學特性進行單軸荷載實驗，分析含孔洞裂隙巖樣的強度和變形特性，同時總結出孔洞裂隙等缺陷對聲發射分布有著顯著的影響。崔嘉慧[6]確定了巖石相似材料及配合比，制備出不同孔徑的單孔類巖石試件，分析了含不同缺陷孔洞試件在單軸壓縮條件下的變形及破壞情況。……