[发明专利]一种基于岩石材料峰值弹性能指数的岩爆倾向性等级判别方法

摘要

本发明公开了一种基于岩石材料峰值弹性能指数的岩爆倾向性等级判别方法，该方法对岩石试样进行常规静载单轴压缩试验和不同卸载点处的单轴压缩一次加卸载试验，通过对单轴压缩一次加卸载试验的应力‑应变曲线积分，得到岩石试样在加载过程中的总输入能密度值和储存在岩石材料内部的弹性应变能密度值，发现两者之间存在线性函数关系，利用该线性函数关系可以计算岩石试样在峰值强度点处储存的弹性应变能密度值和耗散能密度值，并给出了基于峰值弹性能指数的岩石材料岩爆倾向性等级判别标准。弥补了传统弹性能指标计算方法中由于卸载点的不同导致计算结果不同的不足，方法简单可靠，并且保证了计算结果的准确性，可以用于岩石材料的岩爆倾向性等级判别。

主权项

一种基于岩石材料峰值弹性能指数的岩爆倾向性等级判别方法，其特征在于，包括以下步骤：首先，通过对圆柱形岩石试样进行5次不同应力水平下的单轴压缩一次加卸载试验，得到岩石试样一次加卸载的应力‑应变曲线；其次，根据得到的岩石试样一次加卸载的应力‑应变曲线，求得岩石试样在不同应力水平下卸载点处的总输入能密度Ui和弹性应变能密度的值，i表示加卸载试验次数；接着，对至少5组总输入能密度Ui和弹性应变能密度的值进行拟合，得到Ui和之间的函数关系；然后，基于Ui和之间的函数关系，利用岩石试样在峰值强度点处的总输入能密度计算出岩石试样在峰值强度点处储存在内部的弹性应变能密度，并以峰值强度点处岩石内部储存的弹性应变能密度与耗散能密度的比值Wetm作为峰值弹性能指数；所述耗散能密度是指岩石试样在峰值强度点处，总输入能密度值与弹性应变能密度值的差值；最后，利用峰值弹性能指数判别岩石材料的岩爆倾向性等级：当Wetm<2.5时，岩石材料无岩爆倾向；当2.5<Wetm<4.5时，岩石材料有轻微岩爆倾向；当4.5<Wetm<5.5时，岩石材料有中等岩爆倾向；当5.5<Wetm时，岩石材料有强岩爆倾向。