充填体包裹岩石组合强度与破坏机理研究

充填体与岩石的组合力学特性及破坏机理是深部充填法开采中的重要研究方向,对于保障地下采场安全、维护地下采场结构的永久稳固至关重要.文章针对充填体包裹岩石(BR)这一组合结构试件开展了单轴、三轴力学试验研究,分析了应力-应变曲线、峰值强度、破裂模式和等效力学特性,探索了体积分数及围压对组合结构承压特性及破坏机制的影响.结果表明:充填体能够抑制尺寸效应对岩石破裂模式产生的影响;BR试件的三轴全应力-应变曲线呈现出多峰值、阶梯式下降现象,兼具脆性和延性破坏特征;随着围压的增加,BR试件破裂模式以剪切破坏为主,趋于集中在上端部;结构面抑制了BR试件的侧向形变.基于试验结果和连续介质理论,从力学角度分析了BR组合结构的三向受力机理,构建了组合破坏强度模型.研究结论对于补充充填体与岩石相互作用理论研究和优化地下充填采场结构稳定性控制具有重要的科学意义.