沖擊荷載作用下砂巖的高溫動(dòng)態(tài)力學(xué)性能研究.pdf

1、隨著深部煤礦的不斷開采，遇到各種復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，深部巖體的力學(xué)行為已經(jīng)成為一個(gè)關(guān)乎民生大計(jì)的重要課題，也將是未來巖體力學(xué)研究的熱點(diǎn)及重點(diǎn)領(lǐng)域之一。另外，在能源、地質(zhì)、土建等其他關(guān)乎民生大計(jì)的地方，例如核廢料的深層埋置、石油及天然氣的地下開采及存儲(chǔ)以及地?zé)豳Y源的開發(fā)與利用等都涉及到高溫下巖石的力學(xué)特征。因此，研究高溫下巖石的力學(xué)性質(zhì)，特別是高溫下巖石的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能，將會(huì)對(duì)今后的工程實(shí)踐與理論研究產(chǎn)生巨大的意義。
　　本文通過SHPB

2、高溫實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)不同溫度下的煤礦深部砂巖進(jìn)行了動(dòng)態(tài)沖擊壓縮實(shí)驗(yàn)及動(dòng)態(tài)劈裂拉伸實(shí)驗(yàn)，分析了砂巖峰值應(yīng)力隨溫度變化的規(guī)律以及砂巖的破壞情況，研究了砂巖的動(dòng)態(tài)力學(xué)特性;同時(shí)對(duì)不同溫度的砂巖巖樣進(jìn)行SEM和XRD實(shí)驗(yàn)，觀察了試樣的斷口形貌，分析了巖樣的組成成分。主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　(1)在常溫(20℃)～700℃下對(duì)砂巖進(jìn)行0.3MPa、0.5MPa和0.7MPa三種沖擊氣壓下的動(dòng)態(tài)單軸壓縮實(shí)驗(yàn)，分析了砂巖峰值應(yīng)力隨溫度變化的規(guī)律

3、，隨溫度的變化砂巖的峰值應(yīng)力大致經(jīng)歷平緩-上升-下降三個(gè)過程。從試件的破碎情況圖中也可看出，每種溫度類別下，隨著沖擊氣壓的增大，砂巖的破碎程度也加大，由完整的短圓柱體破壞為塊狀或粉狀。
　　(2)在常溫(20℃)～700℃下對(duì)砂巖進(jìn)行0.3MPa、0.5MPa和0.7MPa三種沖擊氣壓下的動(dòng)態(tài)劈裂拉伸實(shí)驗(yàn)，得出隨著溫度的上升，砂巖的峰值抗拉強(qiáng)度表現(xiàn)出由上升到下降的過程;隨著沖擊氣壓的增大，砂巖試件的應(yīng)變率也在增大，在時(shí)間為50～3