为了研究神东矿区含天然弱面砂岩力学特征,以补连塔煤矿2-2煤层基本顶中粒砂岩为研究对象,采用CMT5000大门式微机控制电子万能试验机、RDS-200XL全自动伺服控制岩石直剪/残剪仪和RMT-150C力学试验机对完整砂岩和含天然弱面砂岩进行直接拉伸、直接剪切和单轴压缩试验,运用X射线衍射仪和扫描电镜分析弱面的成分、微观结构及元素特征。结果表明:天然弱面对纵波波速、抗压强度、残余剪切强度基本没有影响,纵波波速、单轴抗压强度和残余剪切强度分别降低了0.4%,1.4%和3.2%;天然弱面对直接拉伸强度、拉伸峰值应变、峰值剪切强度和弹性模量有显著的影响,峰值拉伸强度降低了83.1%,拉伸峰值应变降低了82.7%,峰值剪切强度降低了12.6%,弹性模量降低了7.3%。研究结果有助于进一步了解这种含天然弱面砂岩顶板的运动、破断以及力学传递规律。

国家自然科学基金重点资助项目(U1261207)；贵州省教育厅资助项目(黔教合KY字[2019]166,[2018]388)；毕节市联合基金资助项目(毕科联合字G[2019]5号)；

0 引 言
1 试样采集与制备
2 纵波波速特征分析
3 天然弱面对砂岩力学特征的影响
3.1 天然弱面对砂岩直接拉伸力学参数的影响
3.2 天然弱面对砂岩直接剪切力学参数的影响
3.3 天然弱面对砂岩单轴压缩力学参数的影响
4 天然弱面的宏细观特征分析
4.1 天然弱面的宏观特征分析
4.2 天然弱面的微观结构分析
4.3 天然弱面的成分及元素特征
5 结 论

李回贵,李化敏,许国胜.神东矿区含天然弱面砂岩的力学特征研究[J].河南理工大学学报(自然科学版),2020,39(05):10-17.DOI:10.16186/j.cnki.1673-9787.2020.5.2.