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| 1 | Experimental study on the mechanical and failure behaviors of deep rock subjected to true triaxial stress:A review显示文摘It has become an inevitable trend of human development to seek resources from the deep underground.However,rock encountered in deep underground engineering is usually in an anisotropic stress state(σ_(1)>σ>σ_(3))due to the influences of geological structures and engineering disturbances.It is therefore essential to study the mechanical,seepage,and dynamic disaster behaviors of deep rock under true triaxial stress to ensure the safe operation of deep rock engineering and the efficient exploitation of deep resources.In recent years,experimental techniques and research on true triaxial rock mechanics have achieved fruitful results that have promoted the rapid development of deep rock mechanics;thus,it is necessary to systematically review and summarize these developments.This work first introduced several typical true triaxial testing apparatus and then reviewed the corresponding research progress on rock deformation,strength,failure mode,brittleness,and energy as well as the 3D volumetric fracturing(dynamic disaster)properties of deep rocks under true triaxial stress.Then,several commonly used true triaxial rock strength criteria and their applicability,the permeability characteristics and mathematical models of deep reservoir rocks,and the disaster-causing processes and mechanisms of disturbed volumetric fracturing(rockburst,compound dynamic disasters)in deep rock engineering were described.This work may provide an essential reference for addressing the true triaxial rock mechanics issues involved in deep rock engineering,especially regarding the stability of surrounding rock at depth,disaster prevention and control,and oil and gas exploitation. | Heping Xie Jun Lu Cunbao Li Minghui Li Mingzhong Gao | 2022 | International Journal of Mining Science and Technology2022，32，5： | 13 |
| 2 | 静水压下原生组合煤岩动力学破坏特征显示文摘深部巷道围岩软弱、裂隙发育,开采扰动影响下易导致动力灾害,其中煤岩组合体整体失稳破坏是诱发灾害的关键因素之一。为探究冲击载荷下原生组合煤岩体的动力学破坏特征,借助分离式霍普金森杆系统及高速摄像机,以原煤、原生组合、人工组合煤岩为研究对象,探究不同静水压、应变率下煤岩动态应力应变、裂纹演化、破碎特征,并采用宏观破碎分形及细观电镜扫描研究煤岩变形破坏特征。研究表明:①原煤、原生组合、人工组合煤岩的动态应力−应变呈显著非线性,原生煤岩的塑性阶段近似“塑性平台”。②冲击载荷下,煤岩动抗压强度的应变率效应显著;原煤、原生组合煤岩的动抗压强度与静水压呈先增后减趋势,静水压作用(低压强化、高压弱化)的临界值分别为8、10 MPa,人工组合煤岩与静水压呈正相关趋势。③冲击荷载下,原生及人工组合煤岩的裂隙起裂均发生于远离煤岩交界面的煤组分区域;组合煤岩交界面显著影响试样变形破坏行为,当冲击速度≥10 m/s,原生组合煤岩均可发生煤岩组分的整体失稳破坏,而相同扰动下人工组合煤岩仅发生煤组分破坏,仅当冲击速度≥14 m/s,裂纹的尖端应力大于煤岩强度,可贯通人工交界面,导致整体破碎;原生交界面对试样裂纹贯通具有“导向作用”,易诱发裂纹扩展形成宏观破裂面。④原煤、原生及人工组合煤岩破碎程度随冲击速度的增大而增大,破碎粒径趋于粒状、粉末状;相同扰动下,3类煤岩中煤组分的破碎程度:原生−煤组分>人工−煤组分>原煤。 | 解北京 栾铮 刘天乐 武博文 钟诗晴 | 2023 | 煤炭学报2023，48，5： | 3 |
| 3 | 夹层材料对软硬介质组合岩体动态力学特性的影响显示文摘为研究不同夹层材料下软硬介质组合岩体的动态力学性能及变形破坏特征,以砂岩和花岗岩为软硬岩基质,利用分离式霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)装置,并通过离散格子弹簧法(discrete lattice spring method,DLSM)数值模拟,探究了不同夹层材料下岩体裂纹扩展、夹层界面处的反、透射特性及岩体中能量分配特性。结果表明:不同夹层材料岩体的动态强度增长因子随着岩体动态抗压强度增大而增大,表现出明显的动态抗压强度依赖性。不同夹层材料岩体在加载初始阶段存在明显的非线性段,无夹层岩体砂岩内部闭合的孔隙及裂隙在应力开始作用阶段最久且非线性段最长。随着夹层材料强度的增大,夹层对岩体的裂纹扩展和发育的阻碍能力逐渐较弱,岩体产生裂纹和破坏需要消耗的能量逐渐降低。夹层岩体的破坏开始于夹层胶结面处,随着夹层材料强度的增大,软岩靠近胶结面一侧破坏逐渐加剧,硬岩无明显破坏。含夹层岩体具有很好的削波作用,随着夹层材料强度的降低,两端面应力峰值在逐渐降低,夹层岩体短时间内获得的能量吸收密度增大,稳定性降低,容易被破坏。 | 王雁冰 宋佳辉 任斌 刘珍 龙永东 | 2023 | 爆炸与冲击2023，43，12： | 0 |
| 4 | 冲击荷载下充填节理岩体Ⅰ型裂纹动态扩展特性研究显示文摘为研究冲击荷载作用下充填节理岩体Ⅰ型裂纹动态扩展特性,利用分离式霍普金森杆(split Hopkinson pressure bar,简称SHPB)试验系统及裂纹扩展测试系统,对石膏、水泥及云石胶3种充填节理的侧开三角形单边裂纹(singlecleavage triangle,简称SCT)岩体试件进行动态冲击压缩试验,对比分析裂纹动态扩展过程及冲击破坏模式,并通过试验-数值法研究了Ⅰ型裂纹动态扩展过程中的应力强度因子及能量释放率的变化规律。研究表明:充填节理岩体主要有3种破坏模式,分别为预制裂纹扩展贯穿整个试件、裂纹贯穿后发生充填节理破坏、充填节理先破坏并阻滞裂纹贯穿;节理充填体的破坏与充填体强度、胶结力及应变率等相关;裂纹扩展速度自起裂处振荡增长,并在贯穿充填节理前某个位置达到最大,而应力强度因子及能量释放率在节理附近达到最大;充填节理刚度退化会抑制裂纹的扩展,并造成能量释放率的急剧增大;岩性组合差异加剧岩体试件材料属性的失配,导致应力强度因子及能量释放率随裂纹穿过节理后出现不同程度降低。 | 张宪尚 文光才 朱哲明 隆清明 刘杰 | 2024 | 岩土力学2024，45，2： | 0 |
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