沖擊荷載作用下砂巖的高溫動態(tài)力學性能研究.pdf

1、隨著深部煤礦的不斷開采，遇到各種復雜的地質(zhì)環(huán)境，深部巖體的力學行為已經(jīng)成為一個關(guān)乎民生大計的重要課題，也將是未來巖體力學研究的熱點及重點領(lǐng)域之一。另外，在能源、地質(zhì)、土建等其他關(guān)乎民生大計的地方，例如核廢料的深層埋置、石油及天然氣的地下開采及存儲以及地熱資源的開發(fā)與利用等都涉及到高溫下巖石的力學特征。因此，研究高溫下巖石的力學性質(zhì)，特別是高溫下巖石的動態(tài)力學性能，將會對今后的工程實踐與理論研究產(chǎn)生巨大的意義。
　　本文通過SHPB

2、高溫實驗裝置對不同溫度下的煤礦深部砂巖進行了動態(tài)沖擊壓縮實驗及動態(tài)劈裂拉伸實驗，分析了砂巖峰值應力隨溫度變化的規(guī)律以及砂巖的破壞情況，研究了砂巖的動態(tài)力學特性;同時對不同溫度的砂巖巖樣進行SEM和XRD實驗，觀察了試樣的斷口形貌，分析了巖樣的組成成分。主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　(1)在常溫(20℃)～700℃下對砂巖進行0.3MPa、0.5MPa和0.7MPa三種沖擊氣壓下的動態(tài)單軸壓縮實驗，分析了砂巖峰值應力隨溫度變化的規(guī)律

3、，隨溫度的變化砂巖的峰值應力大致經(jīng)歷平緩-上升-下降三個過程。從試件的破碎情況圖中也可看出，每種溫度類別下，隨著沖擊氣壓的增大，砂巖的破碎程度也加大，由完整的短圓柱體破壞為塊狀或粉狀。
　　(2)在常溫(20℃)～700℃下對砂巖進行0.3MPa、0.5MPa和0.7MPa三種沖擊氣壓下的動態(tài)劈裂拉伸實驗，得出隨著溫度的上升，砂巖的峰值抗拉強度表現(xiàn)出由上升到下降的過程;隨著沖擊氣壓的增大，砂巖試件的應變率也在增大，在時間為50～3