水對粉砂巖漸進破裂過程影響實驗研究
本文選題:水 切入點:粉砂巖 出處:《礦產(chǎn)保護與利用》2017年01期 論文類型:期刊論文
【摘要】:通過對干燥、自然和飽水粉砂巖進行單軸壓縮聲發(fā)射實驗,基于聲發(fā)射方法確定巖石漸進破裂指標—損傷強度σcd,研究水對粉砂巖漸進破裂過程的影響規(guī)律。研究結果表明:粉砂巖的單軸抗壓強度和彈性模量隨含水率的增加而減小,兩者與含水率的關系可以用指數(shù)函數(shù)進行擬合,相關度在0.8左右,殘余強度隨含水率的增加而增大;隨著含水率的增加,粉砂巖破裂前聲發(fā)射事件率密集的程度降低,破壞時的累計聲發(fā)射事件數(shù)減少,水降低了巖石的破裂程度;粉砂巖破裂失穩(wěn)前聲發(fā)射活動的一個重要特點:累計聲發(fā)射事件數(shù)ΣAE的增長模式符合Exponential函數(shù),含水率增加,其增長的速率降低;水對粉砂巖漸進破裂過程的影響主要表現(xiàn)在含水后粉砂巖損傷強度與峰值強度的比值(σcd/σc)增加,粉砂巖裂紋開始不穩(wěn)定擴展的應力水平提高,水可以加速粉砂巖從裂紋不穩(wěn)定擴展到宏觀失穩(wěn)的過程。
[Abstract]:Through the experiments on dry, natural and saturated siltstone under uniaxial compression, Based on acoustic emission (AE) method, damage strength 蟽 _ (cd), the progressive fracture index of rock is determined, and the influence of water on the progressive fracture process of siltstone is studied. The results show that the uniaxial compressive strength and elastic modulus of siltstone decrease with the increase of water content. The relationship between them and water content can be fitted by exponential function. The correlation degree is about 0.8, the residual strength increases with the increase of water content, and the intensity of acoustic emission events decreases with the increase of water content. The number of cumulative AE events decreases and the rock rupture degree is reduced by water during failure, and an important feature of AE activity before failure and instability of siltstone is found: the increasing mode of accumulated AE event number 危 AE conforms to the Exponential function, and the water content increases. The effect of water on the progressive rupture process of siltstone is mainly reflected in the increase of the ratio of damage strength to peak strength (蟽 cd/ 蟽 c) of siltstone after water content, and the increase of stress level in the initiation of unstable crack propagation in siltstone. Water can accelerate the process of siltstone spreading from crack instability to macroscopic instability.
【作者單位】: 華北理工大學礦業(yè)工程學院;華北理工大學河北省礦業(yè)開發(fā)與安全技術重點實驗室;
【基金】:國家自然科學基金項目(51374088,51574102) 河北省高等學?茖W技術研究項目(QN2016124,QN2016125) 華北理工大學科學研究基金項目(Z201315,Z201501)
【分類號】:TD315
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,本文編號:1589467
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