矿业研究与开发

作者：张汉桥，张遵国，韩国庆，陈毅，年国兴，袁新立

关键词：饱水粉砂岩;巴西劈裂;力学响应;应力特征值;应变特征值

为研究干燥及饱水粉砂岩劈裂过程阶段性力学响应特征,开展了巴西劈裂试验,建立了基于劈裂模量的岩石劈裂过程全应力应变曲线阶段性划分方法,系统分析了各阶段应力特征值、应变特征值的响应规律及其力学机制.结果表明,水分显著影响了粉砂岩巴西劈裂过程的应力演化路径和应变发展路径;饱水试样压密应力、屈服应力、峰值应力和卸荷应力平均值分别降至干燥试样的62.65％、50.21％、48.93％和68.11％,压密阶段应力占比平均值增大28.50％,弹性阶段、屈服阶段和破坏阶段应力占比平均值分别减小19.60％、41.35％和11.99％;饱水试样压密应变、屈服应变、峰值应变和卸荷应变平均值较干燥试样分别减小4..12％、19.26％、20.70％和17.92％,压密阶段应变占比平均值增大20.38％,弹性阶段和屈服阶段应变占比平均值分别减小29.64％和36.93％,破坏阶段应变占比平均值增大347.73％,饱水处理增强了试样劈裂过程的塑性特征;饱水处理后粉砂岩弯曲能量指数减小73.77％,冲击倾向性由Ⅲ类降为Ⅱ类.研究结果可为深部矿井顶板注水软化防冲技术提供理论依据.

来源：2026年第5期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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