煤系古风化砂土岩层接触面高压剪切试验研究-煤炭科学技术.PDF

　 第４３卷第１２期 煤 炭 科 学 技 术 Ｖｏｌ．４３　 Ｎｏ．１２　 　 ２０１５年 １２月 Ｃｏａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 　 Ｄｅｃ． ２０１５　 煤系古风化砂土岩层接触面高压剪切试验研究 １ １，２ １，２ １ 丁卿峰 ，李文平 ，白汉营 ，岳艳艳 （１ 中国矿业大学 资源与地球科学学院，江苏 徐州　 ２２１１１６；２ 中国矿业大学 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，江苏 徐州　 ２２１１１１６） 摘　 要：为了研究煤系古风化砂土岩层接触面在开采扰动影响下土与岩石间的相互作用，进行了砂 － － － 土 风化岩接触面在６～１０ ＭＰａ 高应力下剪切试验，得到了高应力下砂土 风化岩接触面的应力 应 － 变（τ γ）曲线。 结果表明：高应力作用下剪切过程具有明显的阶段性，分为土岩相互咬合阶段和相互 － 作用阶段；２ 阶段的转换涉及土颗粒材料和岩石材料的破碎，颗粒启动及材料破碎的τ γ 曲线斜率减 － － 小具有一致对应关系，而材料破碎效应与τ γ 曲线的硬化或软化特征相关。 据τ γ 曲线分段特征， － 以初始抗剪强度和最终抗剪强度更能表征砂土 风化岩接触面剪切特征。 接触面起伏特征以分形维 － 数表示，并分析了材料破碎效应与砂土 风化岩接触面起伏特征的相关性及其响应规律。 － 关键词：深部土 风化岩接触带；相互作用；高压剪切试验；分形维数；材料破碎 － － － 中图分类号：ＴＤ３５１　 　 　 文献标志码：Ａ　 　 　 文章编号：０２５３ ２３３６（２０１５）１２ ００４０ ０６ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｓｈｅａｒｉｎｇ ｔｅｓｔ ｏｎ ｃｏｎｔａｃｔ ｓｕｒｆａｃｅｓ ｏｆ ｃｏａｌ ｂａｓｅｄ － － ｐａｌｅｏ ｗｅａｔｈｅｒｅｄ ｓａｎｄ ｓｏｉｌ ｒｏｃｋ ｓｔｒａｔａ １ １，２ １，２ １ Ｄｉｎｇ Ｑｉｎｇｆｅｎｇ ，Ｌｉ Ｗｅｎｐｉｎｇ ，Ｂａｉ Ｈａｎｙｉｎｇ ，Ｙｕｅ Ｙａｎｙａｎ （１Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅａｒｔｈ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｘｕｚｈｏｕ　 ２２１１１６，Ｃｈｉｎａ； ２．ＳｔａｔｅＫｅｙ Ｌａｂ ｏｆ Ｄｅｅ