岩爆灾害已成为国内外深埋洞室建设的重大安全隐患。利用新型真三轴岩爆试验系统，开展了不同中间主应力下“单面侧向卸荷-三向五面受力-竖向持续加载”的室内物理模拟试验，对比分析了不同中间主应力下岩样的弹射破坏过程、破坏形态特征、声发射特性、碎块特征以及弹射动能等变化规律；基于三维离散元理论和多晶建模技术（随机生成Voronoi矿物晶粒），研究了真三轴单面卸荷条件下岩爆“孕育-发生-发展-破坏”全过程及能量演化特征。研究结果表明：不同中间主应力下岩爆弹射破坏过程可概括为颗粒局部弹射、岩石劈裂成板、板折断裂成块及块片全面弹射；其中，岩石劈裂成板是岩爆孕育过程中必然经历的破坏现象。岩样临空面破坏形态具有相似的多元分区破坏特征，即临近临空面区域产生以张拉破坏为主的劈裂裂缝，远离临空面产生以剪切破坏为主的贯穿性斜裂缝。声发射撞击数演化过程可分为相对平稳阶段、快速上升阶段、整体破坏阶段及平静期阶段。随着中间主应力的不断增大，碎块的弹射动能呈增大的变化趋势。岩爆碎块质量多以粗粒、中粒与细粒碎块为主，且随中间主应力的增加，微粒碎块质量百分数基本不变，细粒、中粒与粗粒碎块质量百分数则呈现出平稳增加的趋势。利用考虑颗粒矿物成分的晶体尺度精细仿真模型（CSFM）成功地模拟了岩爆“孕育-发生-发展-破坏”全过程，获得了岩样的应力-应变曲线变化趋势与室内试验测试结果基本一致且曲线吻合度较好，弹性应变能的演化曲线大致可分为早期增长速率递增阶段、近似线性增长阶段、屈服平台期间增长速率递减阶段及峰后急剧下降阶段。

1 引言
2 试验程序
2.1 真三轴岩爆试验系统
2.2 数据采集监控系统
2.3 岩样制备
2.4 岩爆试验应力路径与试验方法
3 试验结果与分析
3.1 岩爆弹射破坏特征
3.2 岩爆过程声发射演化特征
3.3 岩爆弹射动能分析
3.4 岩爆碎块形态特征
4 数值模拟分析
4.1 几何模型构建
4.2 破坏准则与赋参方法
4.3 模拟结果与分析
5 结论

孙飞跃,郭佳奇,刘希亮,郝宪杰,王树仁.真三轴单面卸荷条件下中间主应力对深埋洞室岩爆影响特征[J/OL].煤炭学报:1-19[2023-06-16].DOI:10.13225/j.cnki.jccs.2023.0165.