矿业研究与开发

作者：赵振华,孙虹洁,韩琳,罗振江,赵振龙,王海龙

关键词：抗拉强度;加载速率;声发射;起裂应力;断口形貌

为揭示顶板断裂行为的加载速率效应,以典型矿井顶板砂岩为研究对象,在0.001~10kN/s的加戴速率范围内开展了5个加载速率等级的巴西劈裂试验,分析了抗拉强度、破碎特征、起裂应力、声发射特性、断口微观形貌等力学行为,并基于声发射震源分布,探讨了不同加载速率下试样内部损伤裂纹的演化规律.结果表明,加载速率每增大10倍,抗拉强度增加0.64MPa,但起裂应力与抗拉强度的比值减小,随加载速率增大,该比值依次为40.13％、36.59％、32.53％、26.17％、15.81％;加载速率每增大10倍,碎块平均尺寸减小0.229mm,破碎程度增大,碎块尺寸分布向均匀化发展;低加载速率下的声发射震源主要沿宏观断裂面出现,而高加载速率下由于裂纹从多个分散的应力集中区萌生和扩展,声发射震源的分布较分散;随加载速率的增大,断口处的穿晶现象越来越显著,从低加载速率下的单裂隙、平直形式,向高加载速率下的多裂隙、复杂形式转变.

来源：2026年第4期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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