级配饱和破碎岩石压缩变形与分形特性试验研究
发布时间:2018-03-19 22:38
本文选题:粒径配比 切入点:饱和破碎岩石 出处:《采矿与安全工程学报》2016年02期 论文类型:期刊论文
【摘要】:综合利用MTS816.03试验系统与自制的破碎岩石压缩装置进行了不同岩性饱和破碎岩石的压缩试验,分析了岩性、轴向应力、粒径配比和加载速率4种影响因素下试样的压缩变形与分形特性。得出以下结论:1)矸石、泥岩和砂岩试样的压缩过程相似且可分为2个阶段,即为0~4MPa的快速变形阶段和4 MPa后的缓慢变形阶段;而灰岩试样的压缩过程变形速率均匀。2)在相同粒径配比条件下,随着轴向应力的增大,砂岩分形维数单调增大,岩石颗粒破碎程度加剧。轴向应力与分形维数之间关系可用指数函数拟合。3)在试样压缩过程中,Talbol幂指数越大,试样轴向位移越大;加载速率越大,试样轴向位移越小。4)在12 MPa轴向应力下,Talbol幂指数越大,试样压缩后的分形维数增量越大,被压碎的岩石颗粒越多;加载速率越大,试样分形维数越大,破碎程度越低。
[Abstract]:The compression tests of saturated broken rocks with different lithologic properties were carried out by using MTS816.03 test system and self-made crushing rock compression device. The lithology and axial stress were analyzed. The compression deformation and fractal characteristics of the samples are influenced by the particle size ratio and loading rate. The following conclusions are drawn: 1) the compression process of shale and sandstone samples is similar and can be divided into two stages. That is, the rapid deformation stage of 0 ~ 4 MPA and the slow deformation stage after 4 MPA, while the compression rate of limestone specimen is uniform. 2) under the same particle size ratio, the fractal dimension of sandstone increases monotonously with the increase of axial stress. The relationship between axial stress and fractal dimension can be fitted by exponential function. The smaller the axial displacement of the specimen is. 4) under the axial stress of 12 MPa, the larger the power exponent of Talbol, the larger the increment of fractal dimension after compression, the more the crushed rock particles, and the greater the loading rate, the larger the fractal dimension of the specimen and the lower the degree of breakage.
【作者单位】: 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室;中国矿业大学力学与建筑工程学院;
【基金】:国家重点基础研究发展计划(973)项目(2013CB227900) 江苏省2014年度普通高校研究生科研创新计划项目(KYLX_1370) 国家自然科学基金项目(51404266;51404262)
【分类号】:TU45
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,本文编号:1636315
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