不同温度条件下煤系砂质泥岩力学特征试验研究_查文华

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1、第33卷第4期岩石力学与工程学报Vol.33No.42014年4月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringApril，2014不同温度条件下煤系砂质泥岩力学特征试验研究1，21，21，2查文华，宋新龙，武腾飞(1.安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室，安徽淮南232001；2.安徽理工大学能源与安全学院，安徽淮南232001)摘要：利用RMT–150B岩石力学试验系统和GD–65/150高低温环境箱，对煤系砂质泥岩在25℃～55℃温度下的力学特性开展试验研究，分析不同温度下砂质泥岩的应力–应变全

2、过程曲线、峰值应力、峰值应变、弹性模量以及变形模量受温度的影响。研究结果表明，不同温度下砂质泥岩的力学特性有差异。随着温度的升高，其峰值应力、峰值应变逐渐降低，但在40℃前后峰值应力和峰值应变随温度的升高其减小幅度不同，峰值应力值从25℃到40℃降幅达22.1%，从40℃到55℃降幅达4.3%，峰值应变从25℃到40℃减小了12.9%，从40℃到55℃应变减小了29.9%；弹性模量随着温度的升高呈线性减小；变形模量随着温度的升高呈线性增大。研究结果对实施深部煤炭的安全高效开采以及深部软岩工程灾害的预测和控制具重要的理论意义和实用价值。关键词：岩石力学；煤系

3、砂质泥岩；不同温度；单轴压缩；力学特征中图分类号：TU45文献标识码：A文章编号：1000–6915(2014)04–0809–08EXPERIMENTALSTUDYOFMECHANICALCHARACTERISTICSOFCOAL-SERIALSANDYMUDSTONEATDIFFERENTTEMPERATURES1，21，21，2ZHAWenhua，SONGXinlong，WUTengfei(1.KeyLaboratoryofMineSafetyandHighEfficientMiningCosponsoredbyAnhuiProvinceandMin

4、istryofEducation，AnhuiUniversityofScienceandTechnology，Huainan，Anhui232001，China；2.CollegeofEnergyandSafety，AnhuiUniversityofScienceandTechnology，Huainan，Anhui232001，China)Abstract：Laboratorytestswerecarriedouttostudythemechanicalpropertiesofcoal-serialsandymudstoneunderthetempera

5、turefrom25℃to55℃usingthetestsystemofrockmechanicsRMT–150BandthetemperaturechamberGD–65/150.Thecompletestress-straincurve，thepeakstress，thepeakstrain，theelasticmodulusandthedeformationmodulusofthesandymudstoneunderinvestigationwereaffectedbythetemperatureconditions.Asthetemperature

6、increases，thepeakstressandthepeakstraindecreasegradually，butthepeakstressandthepeakstraindecreasewithadifferentvaluesdependingonwhetherthetemperatureislowerorhigherthan40℃.Thepeakstressdecreases22.1%ifthetemperatureisbetween25℃to40℃anddecreases4.3%between40℃to55℃；Thepeakstraindecr

7、eases12.9%ifthetemperatureisbetweenisbetween25℃to40℃anddecreases29.9%between40℃to55℃.Theelasticmodulusandthedeformationmodulusbothdecreaselinearlywiththeincreasingoftemperature.Theresultsareusefulfortheefficiencyandsafetyofdeepcoalmining.收稿日期：2013–11–18；修回日期：2014–01–26基金项目：国家自然科学基

8、金资助项目(51004002)；高等学校博士点新教师基金项目(20