西北地區(qū)的深部煤層覆蓋著大量白堊系砂巖,由于白堊系砂巖強(qiáng)度低和富含水,常用人工凍結(jié)法施工,在施工過(guò)程中,巖體水平方向原始應(yīng)力逐漸卸載,實(shí)際是凍結(jié)砂巖圍壓降低和偏應(yīng)力增大的過(guò)程。研究側(cè)向卸荷作用下白堊系凍結(jié)砂巖的力學(xué)特性,可以為凍結(jié)井筒設(shè)計(jì)提供依據(jù)。選取陜西省彬長(zhǎng)礦區(qū)白堊系富水砂巖,采用低溫高壓巖石三軸測(cè)試系統(tǒng),對(duì)巖樣進(jìn)行不同凍結(jié)溫度、不同初始圍壓和不同側(cè)向卸荷速率下的卸荷力學(xué)試驗(yàn)和同步聲發(fā)射試驗(yàn)。(1)力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果表明,飽和砂巖由20℃降至-5℃,三軸壓縮峰值應(yīng)力和彈性模量約增大3倍。側(cè)向卸荷條件下,凍結(jié)砂巖峰值應(yīng)力約為20℃砂巖的2～3倍,20℃砂巖峰值應(yīng)變小于凍結(jié)砂巖峰值應(yīng)變。初始圍壓增大,軸向和徑向應(yīng)變?cè)鲩L(zhǎng)速率增大,徑向應(yīng)變主導(dǎo)破壞過(guò)程。高卸荷速率下,變形較小,破壞突然,低卸荷速率下,變形量較大,包含部分蠕變變形。根據(jù)應(yīng)力-應(yīng)變曲線計(jì)算圍壓卸荷量和變形模量變化量,得出不同凍結(jié)溫度、不同初始圍壓和不同側(cè)向卸荷速率下,巖樣卸荷過(guò)程中變形模量變化量隨圍壓卸荷量變化規(guī)律。(2)采用聲發(fā)射設(shè)備對(duì)凍結(jié)巖樣側(cè)向卸荷過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè),根據(jù)聲發(fā)射幅度的密集三角型區(qū)域和能量叢集區(qū),確定側(cè)向卸荷破壞預(yù)兆點(diǎn)...

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1巖樣加工

2三軸壓縮作用下白堊系凍結(jié)砂巖力學(xué)性質(zhì)研究132三軸壓縮作用下白堊系凍結(jié)砂巖力學(xué)性質(zhì)研究2.1巖樣及儀器設(shè)備2.1.1巖樣制備將取自陜西省彬長(zhǎng)礦區(qū)的白堊系富水砂巖塊石，沿垂直層理方向鉆孔取芯，經(jīng)鉆、切、磨加工后（見(jiàn)圖2.1），將巖樣制成標(biāo)準(zhǔn)試樣（φ=50mm，h=100mm，見(jiàn)圖....

圖2.2標(biāo)準(zhǔn)試樣

2三軸壓縮作用下白堊系凍結(jié)砂巖力學(xué)性質(zhì)研究132三軸壓縮作用下白堊系凍結(jié)砂巖力學(xué)性質(zhì)研究2.1巖樣及儀器設(shè)備2.1.1巖樣制備將取自陜西省彬長(zhǎng)礦區(qū)的白堊系富水砂巖塊石，沿垂直層理方向鉆孔取芯，經(jīng)鉆、切、磨加工后（見(jiàn)圖2.1），將巖樣制成標(biāo)準(zhǔn)試樣（φ=50mm，h=100mm，見(jiàn)圖....

圖2.3烘干箱

2三軸壓縮作用下白堊系凍結(jié)砂巖力學(xué)性質(zhì)研究132三軸壓縮作用下白堊系凍結(jié)砂巖力學(xué)性質(zhì)研究2.1巖樣及儀器設(shè)備2.1.1巖樣制備將取自陜西省彬長(zhǎng)礦區(qū)的白堊系富水砂巖塊石，沿垂直層理方向鉆孔取芯，經(jīng)鉆、切、磨加工后（見(jiàn)圖2.1），將巖樣制成標(biāo)準(zhǔn)試樣（φ=50mm，h=100mm，見(jiàn)圖....

圖2.4ZYB-B型真空飽和裝置

西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文14圖2.4ZYB-B型真空飽和裝置圖2.5飽水巖樣超聲波測(cè)試表2.1三軸壓縮砂巖的基本物理性質(zhì)巖樣編號(hào)高度mm直徑mm干質(zhì)量g飽和質(zhì)量g干密度g/cm3飽和密度g/cm3飽和含水率%孔隙度%波速m/sTCT-1100.1348.93399.44426.6....

本文編號(hào)：3972291