發(fā)布時間：2020-08-21 08:23

【摘要】：目前我國礦產資源的開發(fā)已逐漸向西部發(fā)展。由于西部寒區(qū)氣溫、河流、冰雪等多重因素的影響,礦山巖體存在凍融損傷的現象,從而導致凍融災害的發(fā)生。凍融災害的預防和治理以成為一個重要的研究課題。因此,深入了解巖石凍融損傷的機理和演化規(guī)律對確保西部寒區(qū)礦產資源的安全開懫具有十分重要的意義。本文結合西部寒區(qū)礦山工程的需要,選取露天采場邊坡部位的砂巖,以凍融循環(huán)次數為控制條件,系統(tǒng)地研究了砂巖在動態(tài)與靜態(tài)兩種荷載下的抗壓強度、抗拉強度、彈性模量、泊松比等力學特性參數,結合掃描電鏡SEM試驗,從宏觀和細觀兩個層面分析和研究凍融影響砂巖的破壞特征,并對不同凍融下砂巖破壞過程中的能量耗散特征進行系統(tǒng)分析。主要研究內容如下:(1)對不同凍融循環(huán)次數下的砂巖開展靜態(tài)力學試驗,獲得不同凍融循環(huán)次數下砂巖的應力-應變曲線,研究凍融循環(huán)次數對砂巖靜態(tài)力學特性的影響,明確在靜態(tài)荷載作用下砂巖抗壓強度、抗拉強度、峰值應變、彈性模量、泊松比隨凍融循環(huán)的變化規(guī)律。(2)利用分離式霍普金森壓桿(SHPB)試驗系統(tǒng),對不同凍融循環(huán)次數的砂巖進行動態(tài)力學試驗,利用二波法,獲得不同應變率及不同凍融次數下砂巖應力-應變曲線,分析應變率與凍融循環(huán)對動態(tài)力學特性的影響,獲取動態(tài)力抗壓強度、動態(tài)抗拉強度、動態(tài)彈性模量等與應變率及凍融循環(huán)次數的變化規(guī)律。(3)系統(tǒng)的研究凍融循環(huán)條件下砂巖在靜態(tài)荷載與動態(tài)荷載下的宏觀破壞特征,并基于掃描電鏡SEM試驗,獲取不同凍融循環(huán)次數下的砂巖細觀特征形貌,分析砂巖損傷斷裂模式與凍融循環(huán)次的演化規(guī)律;建立不同凍融循環(huán)次下砂巖細觀斷裂與宏觀破壞特征之間的聯(lián)系。(4)建立凍融循環(huán)與靜態(tài)加載耦合條件下的砂巖損傷本構關系,與實驗數據進行對比驗證,提供可以預測和分析凍融循環(huán)后加載砂巖的力學特性的方法。通過能量耗散原理研究凍融動態(tài)破壞特征,分析不同應變率、不同凍融循環(huán)次數下砂巖能量耗散的關系。研究結論可為西部寒區(qū)礦山邊安全性及凍融災害的防治提供理論依據。
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TD313
【圖文】：

備及試驗方案 (Specimen Preparation and Te備試樣研究的巖樣選取新疆某露天礦區(qū)砂巖，按照《工程巖66-2013）》給砂巖試樣進行加工打磨，根據論文要求加種為高約 100mm，直徑約 50mm 的標準圓柱體試樣徑約為 50mm 的圓盤試樣。加工好的部分試樣如圖 2(a)單軸壓縮試樣(a)Uniaxial compression sample

圖 2-2 電子游標卡尺與電子天平稱2-2 Electronic vernier caliper and electroni儀用超聲波波速測試儀如圖 2-3 所示測定，求取砂巖的平局波速，為試波速相近的砂巖進行試驗，認為選

圖 2-2 電子游標卡尺與電子天平稱Figure 2-2 Electronic vernier caliper and electronic ba速測試儀速測定利用超聲波波速測試儀如圖 2-3 所示；進行波速測定，求取砂巖的平局波速，為試驗樣，選取波速相近的砂巖進行試驗，認為選取

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

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本文編號：2799142