热-水-力耦合条件下深部砂岩冲击动力学特性试验研究

摘要：

为探究“三高一扰动”特殊环境下切顶卸压无煤柱自成巷顶板砂岩切缝的动态力学性能,利用自主设计的岩土体动态冲击力学试验系统,对粉砂岩进行不同热-水-力耦合条件下的冲击压缩试验,研究动态应力-应变特征、动变形模量与加载率关系、以及加载率、轴压、围压、渗透水压、温度、吸收能与峰值应力和峰值应变的动态力学性能,利用扫描电镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)研究粉砂岩试样断口面微观结构.研究结果表明:(1)在不同的动荷载作用下,粉砂岩试样的峰值应力和峰值应变均随轴压、围压、渗透水压、温度的升高而不断增大,脆性逐渐减弱而延性逐渐增强,变形破坏总体分为压密、弹性变形、塑性变形和破坏4个阶段;(2)动变形模量随着加载率的增大呈现出先增大后减小的发展趋势,动变形模量136 GPa左右为一个临界阈值;(3)轴压、围压、水和温度对砂岩在热-水-力耦合特定环境下的动态冲击力学性能具有一定的增强效应;(4)随着峰值应变的增加,粉砂岩试样的吸收能呈线性增加趋势,其破碎变形与吸收能呈正相关.

关键词：岩石力学、深部砂岩、热-水-力耦合、动态冲击、无煤柱自成巷、温度、渗透水压、围压

所属期刊栏目：39

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金;浙江省自然科学基金;教学改革研究项目

在线出版日期：2020-10-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：1750-1761