分级加载条件下深部灰岩蠕变试验及模型

来源：黄金科学技术杂志2017年第2期北京时间：

作者：肖伟晶，陈辰，李永欣，王晓军，曹世荣，韩建文

单位：1.江西理工大学资源与环境工程学院，江西 赣州 341000；2.江西省矿业工程重点实验室，江西 赣州 341000

摘要：通过对矿山深部灰岩开展分级加载单轴蠕变试验，获取了不同应力水平下轴向和径向蠕应变，基于试验结果，分析各分级应力水平下轴向蠕应变、径向蠕应变和体应变的变化规律，研究轴向和径向蠕应变与各分级总应变的比值关系，并将该比值依次定义为蠕变效应比Kz、Kh，二者之差为Kh-z。研究发现：随着应力水平的提高，各分级轴向和径向蠕应变均先增加后减小；当恒载应力小于51 MPa时，试样体积压缩， Kh-z在±0.28%范围内，表明轴向蠕变与径向蠕变效应彼此相当；当超过该应力水平后，试样扩容，Kz和Kh剧增，Kh-z由0.21%突增至2.64%，在试样发生蠕变破坏时达到峰值，表明与轴向蠕变相比，在扩容阶段径向蠕变效应更加明显。选用西原体模型来描述灰岩轴向蠕变特性，通过曲线拟合的最小二乘法求取蠕变模型参数，R2均值为0.931，拟合效果较好。

关键词：岩石力学,分级加载,蠕变试验,西原体模型

基金资助：国家自然科学基金项目“堆浸应力路径与化学置换过程散体矿堆力学特性弱化机制研究”（编号：51564012）和江西省科技支撑计划项目“急倾斜薄脉群钨矿床开采岩体失稳控制技术集成与示范”（编号：20141BBE50005）联合资助