摘要： 针对深部开采中断层滑移型岩爆灾害，研究断层面几何形状对断层剪切滑移破裂的影响、探讨断层滑移型岩爆发生的前兆特征，对深入理解因断层面剪切滑移引起的岩爆灾害具有重要意义。通过室内双轴剪切试验并结合应变与声发射联合监测，系统研究了锯齿角度（0°，10°，30°和45°）对预制绿砂岩断层岩样滑移特征的影响。结果表明：锯齿角度主导破坏模式转变，低角度锯齿断层（≤10°）以“爬坡-滑移”为主，诱发局部应力集中与明显剪胀效应；高角度锯齿断层（≥30°）转为“啃咬破裂”，抑制切向位移并削弱剪胀，该现象源于锯齿面应力状态变化（法向应力σ_s增加, 剪应力τ_s降低）。锯齿角度调控剪应变的积累过程与空间分布，其中30°断层剪应变累积量最高（6％）。断层滑移的声发射能量释放模式随锯齿角度增大而改变，其累积能量曲线可划分为3个演化阶段，随着锯齿角度增大，Ⅱ~Ⅲ阶段能量释放占比增大，高角度断层（45°）Ⅱ~Ⅲ阶段能量占比可达968％，预警时间更短；剪切裂纹占比总体呈增长趋势（锯齿角度由0°增加至45°时，剪切裂纹占比由53.5％增至58.1％），裂纹范围扩大。研究结果可为断层滑移型岩爆临界预警提供试验依据。

关键词: 预制锯齿状断层, 滑移失稳, 双轴剪切试验, 断层裂纹扩展

中图分类号: 

• TD 325