不同加载形式的矿岩-充填体相互作用的力学变形特征分析

王明旭 许梦国 程爱平 刘晓云 杜宇翔

(1.武汉科技大学资源与环境工程学院，湖北 武汉 430081；2.冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室，湖北 武汉 430081)

目前胶结充填法逐渐被广泛使用，可胶结充填体充填井下空区，将作为人工支撑矿柱或与围岩共同承载处于双向或三向受力状态。对于充填体与矿岩的相互作用，相关学者主要从某一种受力状态进行分析，而充填体与矿岩的受力状态在井下复杂环境下发生变化，需要研究比较每种状态的充填体与矿岩相互作用特点。为此进行了单轴、双轴和自制的类三轴加载装置进行充填体与矿岩的相互作用方面的试验研究，进行了数值模拟，提出了相互作用模型，为矿山井下充填体与矿岩相互作用及可能存在的破坏形式提供指导，确保矿山井下充填体采场安全稳定。

对于充填体-矿岩接触带的力学作用研究，周保精[1]给出了煤矿中充填体与矿岩之间的协调变形研究；秦帅等[2]通过螺栓上螺钉控制夹板，用夹板挤压充填体，中间矿柱加载至破坏，发现有充填体和没充填体相比，矿柱破坏时有明显的残余强度，说明充填体对已破坏的矿柱仍有明显的支撑作用；唐亚男等[3]在研究充填体与围岩之间的作用机理时发现岩石在受压时，岩石抗压强度与周围的充填体强度有密切关系，且随着充填体强度的增大，岩石抗压强度表现出不同程度的增大；姚振巩[4]认为胶结充填体和天然岩体相比较软，其变形以柔性变形为主导；……