矿业安全与环保

作者：张玉军, 李友伟, 肖杰, 张志巍, 李嘉伟

关键词：预制裂隙, 坚硬砂岩, 强度, 破坏特征, 弱化效应, 力学特征

为研究预制裂隙对坚硬岩石力学特征和破坏特征的影响规律，采用实验室试验和数值模拟相结合的方法，对不同裂隙长度、角度的坚硬砂岩试样开展单轴压缩试验。从应力—应变、裂隙扩展形态及数量演化、声发射特征等角度分析，揭示预制裂隙对坚硬岩石的弱化效应。研究结果表明：不同裂隙形态对坚硬砂岩强度弱化程度不同，随着裂隙角度的增大砂岩力学强度先降低后升高，随着裂隙长度的增加砂岩力学强度逐渐降低，裂隙长度越长或角度越接近45.0°，更易发生剪切破坏；裂隙尖端易形成应力集中，并衍生出翼裂隙和次生裂隙，从而改变完整岩石的劈裂破坏模式，降低了岩石瞬间破坏的剧烈程度；在裂隙对坚硬岩石弱化规律方面，数值模拟结果与实验室试验结果具有良好的一致性，基于损伤变量计算公式，定量分析了预制裂隙对坚硬岩石强度的弱化改性效应。

来源：2025年第3期

《矿业安全与环保》期刊编辑部

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