不同含水率下矸石胶结充填体蠕变特性试验研究

作者：刘鼎; 许军策; 浦海^*

来源：采矿与安全工程学报, 2021, 38(05): 1055-1062.

DOI：10.13545/j.cnki.jmse.2021.0247

• 西部矿区
• 胶结充填
• 含水率
• 蠕变特性
• 分数阶蠕变模型

地下矸石胶结充填对西部矿区水资源及生态环境的保护起着至关重要作用。为探究地下水长期浸润作用对矸石胶结充填体蠕变力学特性的影响,采用三轴分级加载蠕变试验,分析了含水率变化对矸石胶结充填体蠕变特性及长期强度的影响规律,建立了描述其蠕变全过程的分数阶本构模型,并利用T-R法反演辨识获得了分数阶蠕变模型相关参数。结果表明:随着试样含水率的增加,矸石胶结充填体的蠕变变形与瞬时变形呈增大趋势,而蠕变历经时长和破坏应力均逐渐减小;通过改进的稳态蠕变率拐点法分析表明,胶结充填体的长期强度与含水率呈线性负相关,当充填体由干燥至饱和时,其长期强度下降了约13%。基于蠕变试验,模型理论结果与试验结果吻合良好,能够描述矸石胶结充填体蠕变变形的全过程。

• 单位
  中国矿业大学; 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室; 中国矿业大学（北京）; 新疆工程学院