为研究矿井基本顶周期来压对冲击性矿柱动力学特性的影响，采用一维动静组合加载SHPB实验装置对循环加卸载预处理过的冲击性砂岩开展动态冲击实验，实验中预先设置三种不同的轴向循环阈值：6 MPa、12 MPa、18 MPa，然后进行不同冲击气压条件下的动态压缩实验。探讨了不同循环阈值和冲击气压下冲击性砂岩动态力学响应特性、能量演化规律及碎块分布特征。研究结果表明：岩样动态应力-应变曲线整体划分为弹性阶段、屈服阶段和破坏阶段。动态应力-应变曲线起始阶段近似直线，不存在静态单轴压缩中的裂隙压密阶段。平均动态抗压强度、平均动态弹性模量和平均动态变形模量随循环阈值增大先增大后减小；而平均动态峰值应变随循环阈值增大先减小后增大。临界阈值处岩样平均动态抗压强度、平均动态弹性模量和平均动态变形模量最大，平均动态峰值应变最小。反射能和耗散能密度随循环阈值增大先减小后增大；而透射能随循环阈值增大先增大后减小。临界阈值处岩样反射能和耗散能密度最小，透射能最大。冲击荷载下岩样呈四种破坏形态：粉碎破坏、岩块碎裂、岩块侧面剥落脱离、岩块劈裂。各冲击气压下岩样分形维数随循环阈值增大先减小后增大，随耗散能密度增加呈非线性增长。冲击性岩石致密性越好，冲击破坏时剧烈程度越弱，碎块块度越大，耗散能密度越小，分形维数越小。研究结果表明矿井基本顶周期来压小于冲击性矿柱损伤门槛值时，周期来压可提高岩层密实性，进而易弱化动态冲击时的破坏程度。

1. 岩样制备及实验设备
1.1 冲击性岩样制备
1.2 一维动静组合加载实验设备及方案
2. 冲击荷载下冲击性砂岩动力学特性
2.1 动态应力平衡关系
2.2 动态应力-应变关系
3. 能量耗散规律
3.1 能量计算结果
3.2 反-透射能与入射能的关系
3.3 耗散能密度与入射能的关系
4. 冲击性砂岩破碎程度
4.1 碎块尺寸与破碎形态
4.2 碎块粒径分布与分形维数
4.3 分形维数、循环阈值和耗散能密度的关系
5. 结论

陈见行,曾班全,张俊文.冲击荷载下加卸载效应对冲击性岩石力学特性的影响[J/OL].煤炭学报:1-16[2023-09-22].DOI:10.13225/j.cnki.jccs.2023.0572.