峰后冷热循环下砂岩破坏过程力学特征及能量演化规律_中国煤炭行业知识服务平台

峰后冷热循环下砂岩破坏过程力学特征及能量演化规律

作者

齐怀远王建伟
单位

陕西正通煤业有限责任公司中煤科工集团重庆研究院有限公司瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室
摘要

在煤火治理中常因复燃等原因而多次注浆/水灭火，围岩经历反复升温遇水冷却，致使强度降低，发生破坏，延伸地表形成塌陷、裂缝，造成安全隐患，为此研究了峰后高温冷热循环下岩石力学变化情况；以砂岩为研究对象，测试了岩样超声波波速与吸水率，开展了单轴压缩试验，分析了砂岩力学损伤特征，并进一步探究了其能耗演化规律。结果表明：峰后500℃开始，岩样超声波波速衰减率与吸水变化率由正转为负，波速变小，吸水率增加；500℃为峰后高温岩样力学突变的阈值温度，之后应力应变曲线峰值点快速右移，峰值应力大幅衰落，冷热循环造成的初始热损伤加剧，延性破坏突出；在岩样承压破损不同阶段，能耗演化特征不一；峰后500℃开始，峰前耗散应变能占比逐渐大于弹性应变能，耗散应变能与力学强度负相关。
关键词

煤田火灾冷热循环热损伤力学性质能量演化
文章目录

1 试验概述
1.1 岩样与试验设备
1）岩样制取。
2）试验设备。
1.2 试验方案与步骤
1）峰后冷热循环处理方案。
2）试验步骤。
2 试验结果
2.1 物理性参数变化情况
2.2 岩样应力应变曲线特征
2.3 力学强度变化规律
3 峰后高温冷热循环岩样能耗演化规律
3.1 弹性岩石吸能与耗散机理
3.2 岩样能耗规律
4结语
引用格式

齐怀远,王建伟.峰后冷热循环下砂岩破坏过程力学特征及能量演化规律[J].煤矿安全,2023,54(07):163-170.DOI:10.13347/j.cnki.mkaq.2023.07.021.