温压耦合作用下的粉砂岩动态力学特性试验研究

《温压耦合作用下的粉砂岩动态力学特性试验研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第29卷第12期李夕兵，等.温压耦合作用下的粉砂岩动态力学特性试验研究•7•温压耦合作用下的粉砂岩动态力学特性试验研究摘要：采用自行研制的温压耦合及动力扰动试验系统，对20℃～300℃和不同轴向静压作用下粉砂岩的动态强度进行室内试验研究，讨论温度和压力对岩石动态强度变化规律的影响。研究结果表明：(1)在20℃～100℃范围内粉砂岩动态峰值强度随温度升高而上升，当温度超过100℃后，随温度升高而下降；(2)当温度相同时，对岩石施加不同轴向静压，粉砂岩的冲击破坏强度首先随轴向静压增大而迅速提高，但当轴向静应力达到约45MPa后，冲击破坏强度反而随轴

2、向静压上升而下降，且轴向静压越大岩石冲击破坏强度降低幅度越大。关键词：岩石力学；温压耦合；动态力学特性中图分类号：TU45文献标识码：A文章编号：1000–6915(2010)12–2377–08STUDYOFDYNAMICPROPERTIESOFSILTSTONEUNDERCOUPLINGEFFECTSOFTEMPERATUREANDPRESSURELIXibing1，2，YINTubing1，2，ZHOUZilong1，2，HONGLiang1，2，GAOKe1，2(1.SchoolofResourcesandSafetyEngineeri

3、ng，CentralSouthUniversity，Changsha，Hunan410083，China；2.HunanProvincialKeyLaboratoryofResourcesExploitationandHazardControlforDeepMetalMines，Changsha，Hunan410083，China)Abstract：Withtheself-developeddynamicdisturbancetestsystemcouplingwithtemperatureandpressure，laboratoryexper

4、imentswereconductedtoinvestigatethedynamicstrengthofsiltstoneundertemperaturesfrom20℃to300℃anddifferentaxialpressures.Theeffectsoftemperatureandpressureonthedynamicstrengthofsiltstonearediscussed.Theresultsshowthat：(1)Whenthetemperatureis20℃–100℃，thedynamicpeakstrengthofsilt

5、stoneincreaseswiththeincreaseoftemperature.However，thestrengthofsiltstonedecreaseswiththeincreaseoftemperatureduringthetemperatureover100℃.(2)Atthesametemperatureanddifferentaxialpressures，thedynamicstrengthofsiltstoneincreasesrapidlywiththeincreaseofaxialpressureinitially.W

6、hentheaxialpressureisupto45MPa，thedynamicstrengthdecreaseswiththeincreaseofaxialpressure.Andthehighertheaxialpressureis，thelargerimpactfailurestrengthdecreaseis.Keywords：rockmechanics；couplingeffectsoftemperatureandpressure；dynamicproperties第29卷第12期李夕兵，等.温压耦合作用下的粉砂岩动态力学特性试验研

7、究•7•1引言矿岩破碎、油井致裂、高速冲击、打桩、常规爆炸及核爆下的防护等工程领域，几乎都与应力脉冲或冲击载荷作用下的岩石破裂和应力波在岩石中的传播有关[1]。国内外学者也做了一些研究[1～3]，但都未考虑温度因素的影响。第29卷第12期李夕兵，等.温压耦合作用下的粉砂岩动态力学特性试验研究•7•随着深部开采深度增加，岩层地应力增加，温度上升，岩体表现出与浅部岩体不同力学特性。高温高压环境会导致深部岩石工程频发岩爆，大面积失稳等重大工程灾害。同时，在能源、地质、土木等众多工程领域中，地热的开发和利用、高放射性核废料的地层深埋处置、岩石地下工程灾

8、后重建以及大都市圈的大深度地下空间开发利用等工程所处的地质环境都不可避免地涉及到高温下岩石的力学特性，其相关力学参数是金属矿床深部开采、岩石地下工程开