發(fā)布時間：2021-08-24 04:21

　　近幾十年來我國經(jīng)濟高速發(fā)展,能源消耗與日俱增,已探明的淺部煤炭資源逐步消耗殆盡,煤炭資源的獲取邁入了向深部開采階段。在超深礦井的建設及開采巷道逐步向深處掘進的過程中,面對高地應力、高滲透壓及高地熱等復雜地質環(huán)境,圍巖自承能力降低,巷道原支護逐步失效,導致巷道流變失穩(wěn)破壞事故時有發(fā)生,為煤炭資源的開采帶來了嚴重的安全隱患^[1]。巷道開挖掘進過程中,圍巖受地質構造運動、二次地應力重分布及爆破擾動等影響,導致圍巖原裂隙擴展和新生裂隙萌生,這是引起巷道失穩(wěn)破壞的重要因素之一。在高滲透水壓作用下,不僅改變了裂隙巖體介質的應力狀態(tài),而且會使裂隙巖體介質力學性質產(chǎn)生弱化,直接影響了煤礦巷道的整體穩(wěn)定性。因此,對滲流作用下的裂隙巖體介質的力學特性研究在巖土工程領域一直被重視^[2]。因此,本文針對以上問題,在國家自然科學基金（51774166）的支持下,以裂隙巖體介質為研究對象,利用TAW2000型電液伺服巖石三軸試驗系統(tǒng)、GDS流變儀、偏光顯微鏡CT掃描、聲發(fā)射高速相機、SEM電鏡掃描,開展了常規(guī)巖石力學試驗、偏光CT掃描觀測試驗、聲發(fā)射試驗、SEM試驗、全... 

【文章來源】：遼寧工程技術大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術路線總圖

遼寧工程技術大學碩士論文13（a）軸向應變曲線（b）徑向應變曲線圖2.1單軸壓縮砂巖軸向徑向應力—應變曲線Fig.2.1根據(jù)砂巖單軸壓縮應力—應變試驗曲線，參考GB/T50266—2013《工程巖體試驗方法標準》[1]確定方法，即在試驗曲線上選取直線段上的兩點進行計算，確定出平均彈性模量和平均泊松比，具體公式為[1]：vavbabavE（2.1）vbvbhahbav（2.2）式中：avE—砂巖平均彈巖平均，MPa；av—砂巖試巖試件平均泊；a、b—選取直線段上a和b兩點相對應的應力值，MPa；va、vb—選取直線段上a和b兩點軸向應變值；ha、hb—選取直線段上a和b兩點徑向應變值。表2.2砂巖試件單軸壓縮常規(guī)力學參數(shù)Table2.2Conventionalmechanicalparametersofuniaxialcompressionofsandstonespecimen編號峰值值點應/×10-3峰值值點強/MPacσ平均值/MPa彈性模量E/GPa平均值/GPa泊松比μ平均值SY-16.2530.5629.764.534.170.1630.184SY-27.2829.934.380.179

遼寧工程技術大學碩士論文15利用庫侖準則擬合線性函數(shù)直線，即可求解出c、值。對砂巖試件的剪切試驗數(shù)據(jù)進行直線擬合分析，獲得剪切應力與正應力之間的關系曲線，擬合相關度都在99.9%以上，可認為擬合較為成功，擬合結果如圖2.2所示，進一步分析可獲得砂巖剪切強度指標，見表2.4。圖2.2砂巖剪應力-正應力關系曲線Fig.2.2Shearstress-normalstressrelationshipcurveofsandstone表2.4砂巖剪切試驗基本參數(shù)Table2.4Basicparametersofsandstonesheartest編號接觸面積/m2內(nèi)摩擦角φ/°平均值粘聚力c/MPa平均值SJ-10.022534.729.26.82SJ-20.022639.65.754.91SJ-30.022413.52.162.2預制裂隙巖石試樣力學特性研究2.2.1單軸壓縮下預制單裂隙巖石試樣力學特性試驗1）裂隙巖樣制備方法與加載設備裂隙巖石試件是通過在現(xiàn)場取回的巖石試件中預制裂隙，具體制作步驟為:①采用高速切割機對加工成標準尺寸的完整砂巖試樣進行切割，切割輪片厚度約為0.5mm，制成裂隙厚度0.6～0.8mm;②采用含水泥較低的水泥砂漿對裂隙進行填充。從而制成裂隙巖樣。對預制不用裂隙傾角的砂樣加載設備采用巖土實驗室內(nèi)的TAW-2000型巖石試驗機。


本文編號：3359268