含水率影响下砂质泥岩直剪特性及声发射特征

姚强岭，王伟男，杨书懿，方 杰，周保精

(1.国家能源集团 煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室，北京 102211; 2.中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏 徐州 221116; 3.山西师范大学 国有资产与实验室管理处，山西 临汾 041000)

煤矿开采扰动会导致覆岩结构及完整性遭到破坏和水资源运移[1]，此过程将发生水-岩相互作用。水岩作用过程改变了煤岩体的微观结构、矿物组分及煤岩体裂隙发育形态，弱化了煤岩体的物理力学性能，容易引起工程岩体的变形失稳[2-6]。

20世纪50年代以来，水-岩作用得到越来越多国内外学者的关注，从解决不同问题的角度开展了岩石单轴及三轴压缩、剪切等试验研究。LASHKARIPOUR等[7-8]通过单轴压缩试验，研究了含水率影响下泥岩和页岩强度损伤弱化规律，并通过试验数据拟合得到了泥岩和页岩的单轴抗压强度随含水率的增加呈负指数减小的规律。LI等[9]基于分形理论，研究了高压水射流作用下煤块破碎粒径分布规律，得到了煤粒大小和入口水压的关系，为零排放发电水煤浆的制备提供了理论基础。PANG等[10]考虑了围压对岩石渗透性的影响，分别采用物理实验、理论分析和数值模拟等方法，研究了三轴应力下岩石渗透率的变化及裂隙扩展的规律，对煤层底板的突水机理进行了分析，并提出了判断底板突水的依据。邓华锋等[11-12]基于连续损伤力学和统计理论，并通过干湿循环试验，对水-岩作用中反复浸水的工程实例进行了研究，较好地解释了边坡岩体在降雨或因水库水位升降而引起的变形破坏状况。……