矿业研究与开发

作者：郭世祥,杨达明,于秋鸽,孟晗

关键词：饱水状态;裂隙砂岩;单轴压缩;能量演化;破坏模式

为揭示含水条件下裂隙砂岩的力学特性及能量演化规律,以鄂尔多斯某矿砂岩为研究对象,采用微机控制煤岩刚性冲击试验系统开展单轴压缩试验.试验考虑了自然与饱水两种状态,以及不同裂隙倾角(0°、30°、60°、90°),分析了裂隙砂岩的全应力应变曲线、物理力学参数、能量演化规律及裂纹扩展特征.结果表明:与完整砂岩相比,含裂隙倾角砂岩的峰值强度和弹性模量较完整试验均有明显下降;自然状态下试样吸收的总能量(196~317kJ/m3)约为饱水状态(102~176kJ/m3)的1.85倍,且总能量随裂隙倾角增大而增加.在能量演化方面,损伤平稳阶段弹性应变能占比达92％以上,加速损伤阶段则降至61.5％以下,耗散能占比则相反.试验的破坏模式具有显著各向异性,水的劣化作用使起裂应力降低13.43％~18.18％,并使岩块剥落现象增多.裂隙倾角和含水状态是控制砂岩力学特性、能量演化和破坏模式的关键因素,研究结果可为富水裂隙岩体工程的稳定性控制提供理论依据.

来源：2026年第4期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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