一维静载与循环冲击共同作用下砂岩动态力学特性试验研究

以硬岩巷道的煤系砂岩为研究对象，利用改进的动静组合加载分离式霍普金森压杆系统进行轴压梯度为5、15、20 MPa，冲击气压梯度为0.8、1.0、1.2 MPa的一维循环冲击压缩试验。结果表明：整个循环冲击过程中，在不考虑轴压和冲击气压的情况下，砂岩的峰值应力随着冲击次数的增加呈现先增大后减小的变化趋势，而峰值应变、最大应变及平均应变率均呈现相反的变化趋势；在相同的冲击气压下，砂岩的峰值应力和累计循环冲击次数随轴压的增大而减小；在相同的轴压下，随着冲击气压的增大，峰值应力不断增大，而累计冲击次数却先增大后减小；在一维静载与循环冲击的共同作用下，砂岩的整个冲击过程可划分为压密阶段、内部裂纹发展阶段和加速破坏阶段。研究表明，地下深部矿柱失稳大概率是在静载与动载的相互作用下导致的，而动载的频繁扰动是矿柱失稳的主要影响因素。