充—岩组合体力学特征与协同破坏规律研究

摘要

充—岩组合体是地下充填采矿法的主要承载结构。为揭示充—岩组合体的力学特征和裂纹扩展规律，通过控制充填体料浆浓度来改变充填体力学参数，开展充—岩组合体的单轴压缩试验，并采用声发射和数字图像（DIC）技术监测了试验过程。结果表明：（1）本批次试验试样的充—岩弹性模量比为0.072～0.102，峰值应变比为1.295～1.747，峰值强度比为0.124～0.243，组合体的弹性模量和峰值强度随充—岩模量比和强度比的增大呈先减小后增大的趋势，峰值应变随应变比的增大呈单调增加的趋势；（2）充—岩模量比、应变比和强度比的复杂作用改变了充—岩组合体的破坏顺序，比值小时，岩石先于充填体发生破坏，随着比值增大，充填体先于岩石发生破坏；（3）破坏过程中，声发射振铃计数聚集在峰前应力突降处与峰后阶段，声发射累计振铃计数随比值增大呈先减少后增加的趋势。充—岩组合体合理配比参数的耦合可以实现最佳的承载能力。

关键词

充—岩组合体 / 料浆浓度 / 力学特征 / 裂纹演化 / 声发射 / DIC