[发明专利]一种基于采动应力环境模拟的岩石采动力学实验方法

摘要

本发明公开了一种基于采动应力环境模拟的岩石采动力学实验方法，根据国家标准规定和现场矿区实际工作情况选取不同赋存深度的岩体，在实验室中使用机械设备将不同赋存深度的岩体加工成岩体试样，然后对岩体试样进行采动应力环境模拟试验，得到不同赋存深度的岩体试样在无支撑柱开采方式下的应力应变数据，最后采用作图分析法得到不同赋存深度的岩体的岩石力学特征及其机理分析结果；该方法解决了传统实验没有探讨不同开采深度的工作面前方岩体应力演化规律以及没有考虑工程现场的应力状态和开采扰动的影响导致实验研究不准确和实用性不高的一系列问题。

主权项

1.一种基于采动应力环境模拟的岩石采动力学实验方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：选取具有不同赋存深度的岩体；S2：将步骤S1选取的岩体制备成岩体试样；S3：对步骤S2所述岩体试样进行采动应力环境模拟试验，得到不同赋存深度的岩体试样在无支撑柱开采方式下的应力应变数据；所述步骤S3中，所述应力应变数据包括轴向应力应变数据、环向应力应变数据和体积应力应变数据；所述步骤S3中进行的采动应力环境模拟试验，包括如下步骤：S3‑1：将岩体试样用热缩膜包裹，固定在岩石力学试验系统的试验平台上，并安装轴向引伸计和环向引伸计；S3‑2：以固定加载速率向岩体试样施加围压，达到围压预设值；围压预设值σ的计算公式为：σ＝λγH式中σ为围压预设值；λ为侧压比；γ为煤岩体天然容重；H为赋存深度；S3‑3：根据采动应力卸荷速率向岩体试样施加轴向荷载和卸载围压；S3‑4：保持围压卸载速率不变，轴向荷载加载速率持续增加，持续向岩体试样施加轴向荷载和卸载围压，直到岩体试样发生整体失稳破坏，得到岩体试样的应力应变数据；S4：根据步骤S3得到的应力应变数据，采用作图分析法得到不同赋存深度的岩体的岩石力学特征及其机理分析结果；所述岩石力学特征包括采动变形特征、应力应变特征和破坏特征。