近幾十年來我國經(jīng)濟(jì)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(shè)及開采巷道逐步向深處掘進(jìn)的過程中,面對高地應(yīng)力、高滲透壓及高地?zé)岬葟?fù)雜地質(zhì)環(huán)境,圍巖自承能力降低,巷道原支護(hù)逐步失效,導(dǎo)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(yán)重的安全隱患^[1]。巷道開挖掘進(jìn)過程中,圍巖受地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動、二次地應(yīng)力重分布及爆破擾動等影響,導(dǎo)致圍巖原裂隙擴(kuò)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(zhì)的應(yīng)力狀態(tài),而且會使裂隙巖體介質(zhì)力學(xué)性質(zhì)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(zhì)的力學(xué)特性研究在巖土工程領(lǐng)域一直被重視^[2]。因此,本文針對以上問題,在國家自然科學(xué)基金（51774166）的支持下,以裂隙巖體介質(zhì)為研究對象,利用TAW2000型電液伺服巖石三軸試驗(yàn)系統(tǒng)、GDS流變儀、偏光顯微鏡CT掃描、聲發(fā)射高速相機(jī)、SEM電鏡掃描,開展了常規(guī)巖石力學(xué)試驗(yàn)、偏光CT掃描觀測試驗(yàn)、聲發(fā)射試驗(yàn)、SEM試驗(yàn)、全... 

【文章來源】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線總圖

遼寧工程技術(shù)大學(xué)碩士論文13（a）軸向應(yīng)變曲線（b）徑向應(yīng)變曲線圖2.1單軸壓縮砂巖軸向徑向應(yīng)力—應(yīng)變曲線Fig.2.1根據(jù)砂巖單軸壓縮應(yīng)力—應(yīng)變試驗(yàn)曲線，參考GB/T50266—2013《工程巖體試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》[1]確定方法，即在試驗(yàn)曲線上選取直線段上的兩點(diǎn)進(jìn)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(diǎn)相對應(yīng)的應(yīng)力值，MPa；va、vb—選取直線段上a和b兩點(diǎn)軸向應(yīng)變值；ha、hb—選取直線段上a和b兩點(diǎn)徑向應(yīng)變值。表2.2砂巖試件單軸壓縮常規(guī)力學(xué)參數(shù)Table2.2Conventionalmechanicalparametersofuniaxialcompressionofsandstonespecimen編號峰值值點(diǎn)應(yīng)/×10-3峰值值點(diǎn)強(qiáng)/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(shù)大學(xué)碩士論文15利用庫侖準(zhǔn)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(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行直線擬合分析，獲得剪切應(yīng)力與正應(yīng)力之間的關(guān)系曲線，擬合相關(guān)度都在99.9%以上，可認(rèn)為擬合較為成功，擬合結(jié)果如圖2.2所示，進(jìn)一步分析可獲得砂巖剪切強(qiáng)度指標(biāo)，見表2.4。圖2.2砂巖剪應(yīng)力-正應(yīng)力關(guān)系曲線Fig.2.2Shearstress-normalstressrelationshipcurveofsandstone表2.4砂巖剪切試驗(yàn)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(yù)制裂隙巖石試樣力學(xué)特性研究2.2.1單軸壓縮下預(yù)制單裂隙巖石試樣力學(xué)特性試驗(yàn)1）裂隙巖樣制備方法與加載設(shè)備裂隙巖石試件是通過在現(xiàn)場取回的巖石試件中預(yù)制裂隙，具體制作步驟為:①采用高速切割機(jī)對加工成標(biāo)準(zhǔn)尺寸的完整砂巖試樣進(jìn)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(jìn)行填充。從而制成裂隙巖樣。對預(yù)制不用裂隙傾角的砂樣加載設(shè)備采用巖土實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的TAW-2000型巖石試驗(yàn)機(jī)。


本文編號：3359268