加卸载条件下冲击性岩石动态力学特性研究

为探究矿井基本顶周期来压路径对冲击性矿柱动力学特性的影响,借助分离式霍普金森压杆冲击加载设备,对不同循环加卸载预处理的冲击性砂岩开展动态压缩实验。探讨不同循环加卸载路径、冲击气压对岩样断裂强度、破坏耗能、碎块分布的影响。结果表明:动态应力–应变曲线分为弹性变形阶段、非稳定断裂发展阶段、断裂后阶段。在非稳定断裂发展阶段,应变硬化现象和跃进特性明显。在断裂后阶段,岩样破坏程度与冲击气压呈正相关。反射能、透射能、耗散能密度与入射能线性增长关系显著。平均反射能、平均耗散能密度随循环上限应力增大呈先下降后上升的“U”型变化特性。岩样密实度越高,冲击破坏时反射能、耗散能密度越小,透射能越大。冲击荷载下,岩样主要表现为粉碎破坏、岩块碎裂、岩块侧面剥落脱离、岩块劈裂。冲击扰动越剧烈,岩样平均碎块粒径越小,平均分形维数越大,破坏越彻底,岩屑分布越均匀。