弱膠結(jié)砂巖的物理力學(xué)特征及定義
本文關(guān)鍵詞: 弱膠結(jié)砂巖 礦壓顯現(xiàn) 微觀結(jié)構(gòu) 物理力學(xué)特征 出處:《煤炭科學(xué)技術(shù)》2017年10期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為給弱膠結(jié)砂巖明確的定義,以布爾臺(tái)煤礦覆巖中弱膠結(jié)砂巖為研究對(duì)象,采用地面鉆孔取心的方法,采集了3種砂巖試樣,首先對(duì)其成分以及微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,然后分別對(duì)這3組試樣進(jìn)行了單軸壓縮、三軸壓縮、巴西劈裂試驗(yàn),分析了弱膠結(jié)砂巖的密度、波速、抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、彈性模量、黏聚力及內(nèi)摩擦角等參數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果表明:弱膠結(jié)砂巖是以石英和長(zhǎng)石為骨架顆粒的巖石,膠結(jié)物含量小于總含量的30%;弱膠結(jié)砂巖顆粒之間的孔隙非常大,主要集中在40~100μm;膠結(jié)物非常少,顆粒邊界非常清晰;弱膠結(jié)砂巖破裂時(shí)主要沿顆粒的邊界破裂,宏觀破裂類型以"I"形為主;弱膠結(jié)砂巖的波速(1 200 m/s)和密度(2 200 kg/m3)非常小;抗拉強(qiáng)度(2 MPa)、抗壓強(qiáng)度(20MPa)、彈性模量(2 GPa)以及黏聚力(10 MPa)也非常的小。研究成果有助于進(jìn)一步揭示弱膠結(jié)巖層巷道變形大、巷道支護(hù)困難、礦壓顯現(xiàn)劇烈以及地表臺(tái)階下沉等現(xiàn)象的內(nèi)在原因。
[Abstract]:In order to define the weak cemented sandstone, taking the weak cemented sandstone in the overburden rock of Botai coal mine as the research object, three kinds of sandstone samples were collected by the method of surface drilling and coring, and the composition and microstructure of the sandstone samples were analyzed. Then the uniaxial compression, triaxial compression and Brazilian splitting test were carried out to analyze the density, wave velocity, tensile strength, compressive strength and elastic modulus of the weakly cemented sandstone. The experimental results show that the weak cemented sandstone is a rock with quartz and feldspar as the skeleton grain, and the cement content is less than 30% of the total content, and the porosity between the grains of the weak cemented sandstone is very large. It is mainly concentrated at 40 ~ 100 渭 m, the cementation is very few, the grain boundary is very clear, the weak cemented sandstone is mainly broken along the grain boundary, the macroscopic fracture type is mainly "I" shape, the wave velocity of weak cemented sandstone is 1 200 m / s) and the density is 2 200 kg / m 3). The tensile strength, compressive strength, elastic modulus and cohesion are also very small. The research results are helpful to further reveal the large deformation of roadway in weak cemented rock stratum and the difficulty of supporting roadway. The internal causes of the phenomena such as the violent appearance of the rock pressure and the subsidence of the surface steps.
【作者單位】: 貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院礦業(yè)工程學(xué)院;河南理工大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金煤炭聯(lián)合基金資助項(xiàng)目(U1261207) 貴州省重點(diǎn)學(xué)科礦業(yè)工程學(xué)科資助項(xiàng)目(ZDXK[2016]13) 貴州省聯(lián)合基金資助項(xiàng)目(LH字[2016]7051)
【分類號(hào)】:TD313
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,本文編號(hào):1545491
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