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充填开采矿山不同采深的充填体所处的环境温度不同,温度影响下充填体的损伤破坏特征与矿山地压控制关系密切,充填体的损伤破坏特征可通过声发射参数进行描述。以大冶铁矿为工程背景,开展温度为20℃、35℃、40℃、45℃、50℃、60℃,灰砂比为1∶4、1∶6、1∶8、1∶10和1∶12,龄期为3d、7d、14d、21d、28d、35d、42d、50d的全尾砂胶结充填体单轴压缩及其声发射监测试验,得到不同温度、灰砂比和龄期的充填体的全应力应变曲线和声发射参数,分析单轴压缩条件下温度、灰砂比和龄期对充填体力学及声发射特性的影响;采用振铃计数定义损伤变量描述充填体的损伤演化过程,建立充填体损伤本构模型。研究成果如下: (1)随温度升高,龄期3d不同灰砂比充填体单轴抗压强度和弹性模量均近似呈线性增长,龄期7d~50d充填体单轴抗压强度和弹性模量在35℃~45℃内逐渐增大,在45℃~60℃内逐渐减小,且均在45℃时达到最大值。随灰砂比增大,不同温度下不同龄期充填体单轴抗压强度和弹性模量逐渐增大,单轴抗压强度与灰砂比呈线性增长关系。随龄期增长,35℃~45℃不同灰砂比充填体单轴抗压强度和弹性模量逐渐增加,单轴抗压强度与龄期满足logistic函数关系,40℃和45℃下不同灰砂比充填体单轴抗压强度分别在42d和35d达到长期强度,50℃和60℃下不同灰砂比充填体单轴抗压强度和弹性模量先增大后减小,分别在35d和28d达到最大值,单轴抗压强度与龄期呈二次多项式关系。 (2)不同温度和灰砂比的充填体在压密阶段产生了能量较高的声发射事件,振铃计数率较高且密集,弹性阶段振铃计数率随温度、灰砂比变化波动性较大,屈服阶段振铃计数率较低,峰值强度前出现了声发射相对平静期,破坏后阶段产生了大量的高能量声发射事件,振铃计数率较高且集中,整体呈先上升后下降的变化趋势。充填体累计总振铃计数的平均值随温度升高先增大后减小,随灰砂比增大而增大。 (3)充填体单轴压缩条件下的损伤过程可划分为初始损伤阶段、损伤稳定发展阶段、损伤加速发展阶段及损伤破坏阶段。随应变增加,初始损伤阶段,损伤变量增长较快,损伤变量较大;损伤稳定发展阶段,损伤变量增长缓慢,增长幅度较小;损伤加速发展阶段,损伤变量加速增长,增长幅度较大;损伤破坏阶段,损伤变量的增长趋于平缓,增长幅度小。基于声发射参数建立了温度和灰砂比影响下充填体的损伤本构模型,模型计算结果与试验曲线吻合程度较高。