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处于复杂受力环境的深部岩体本身结构力学性能难以用经验来评估,加上其经常受到施工岩石破碎和采动影响,岩石承受的是冲击荷载作用,在此动载荷作用下岩石的变形和破坏都和时间相关,此问题成为深部岩石工程的一大难题,吸引了许多研究学者对岩石动态力学性能进行的研究。深井煤矿开采就是很好的工程实例,为了更有效地进行煤矿岩石巷道爆破掘进和围岩支护,研究岩石在冲击载荷下的动态性能就很有必要。 利用直径50mm分离式Hopkinson试验装置进行煤矿井下常见的泥岩和砂岩冲击加载试验,通过变化加载速率测试岩石试样的动态力学性能,重点研究该冲击试验条件下两种岩石的应变应力、破裂破碎特性以及能量耗散性能。试样取自淮南矿区某煤矿井下巷道。试验结果分析比较表明:在试验的应变率范围内,随着子弹冲击速度的增大,所携带的冲击动能越大,两种岩石试件的破碎块度越小;随着应变率的增加,泥岩和砂岩的动态屈服强度都有明显的增加,砂岩的动弹性模量保持恒定、而泥岩动弹性模量则逐渐增加;两种岩石的动态单轴抗压强度都随着应变率的增加呈现指数型增长,表现出强应变率效应;两种岩石的耗散能都与应变率呈正线性关系,破碎尺寸则与应变率呈负线性关系;需要值得注意的是一般裂隙都是先出现在靠近入射杆的一端,随之再延伸扩展至竖向的贯彻裂缝,泥岩还会随之出现明显的横向裂缝。