不同初始损伤对软岩力学特性影响的试验研究

发布时间：2025-02-05 18:30

　　随着煤炭开采向更深部发展,巷道开挖过程势必会造成围岩区域的卸荷与应力集中,从而对围岩不同区域造成不同的损伤,最终使得围岩的力学特性发生变化,给围岩稳定性预测带来极大的困难,而软岩作为典型的多孔介质材料其宏观力学特性的变化均为细观结构改变引起。鉴于此本文,首先选取来自鲁中矿区的黄色细晶砂岩作为研究对象,然后以该软岩抗压强度应力值的40%⁸0%对软岩进行人工预损伤,制备含不同初始损伤的软岩试样,通过一系列细观观测试验、宏观力学试验,最后基于离散元算法对不同初始损伤作用后软岩进行数值模拟,结合宏细观结合分析统计的研究方法,探寻不同初始应力损伤后软岩的力学特性,本文研究工作与研究成果如下:（1）对不同初始损伤作用后软岩进行XRD衍射及能谱分析试验,获取了不同初始损伤作用后软岩成分组成,通过SEM观测,研究了不同初始损伤作用后软岩细观结构形态形貌的改变。（2）对不同初始损伤作用后软岩试样进行CT扫描,并基于CT扫描对软岩试样进行了三维重构,定性表征了不同初始损伤对软岩试样细观结构空间分布的影响,定量分析不同初始损伤对软岩试样细观结构参数的影响。（3）对不同初始损伤作用后软岩试...

【文章页数】：106 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1备选岩样单轴压缩应力-应变曲线

不同初始损伤对软岩力学特性影响的试验研究6黄色细晶砂岩山东省济宁市兖州矿区3851.96红色细晶砂岩四川攀枝花市仁和区金江石墨矿区5082.592.2基本参数的测定2.2.1力学参数的测定为确定何种岩样更适合作为本文的研究对象，对4类加工养护后的试样进行常规条件下的单轴压缩试验，....

图2-2NM-4A/B型非金属超声探伤仪Fig.2-2NM-4A/Btypenon-metalultrasonicflawdetector

青岛科技大学专业硕士学位论文7有明显屈服及软化阶段；灰砂岩、白色、红色细晶砂岩这三类岩石试样的弹性模量相近。2.2.2基于超声探伤的试样均质性测定软岩是一种非连续性的多孔介质，即使同一矿区，同一岩体钻娶制作的试样也会因为某些因素，具有较大的差异，从而给课题研究带来诸多不确定因素。....

图2-3NM-4A/B型非金属超声探伤仪操作界面

青岛科技大学专业硕士学位论文7有明显屈服及软化阶段；灰砂岩、白色、红色细晶砂岩这三类岩石试样的弹性模量相近。2.2.2基于超声探伤的试样均质性测定软岩是一种非连续性的多孔介质，即使同一矿区，同一岩体钻娶制作的试样也会因为某些因素，具有较大的差异，从而给课题研究带来诸多不确定因素。....

图2-4对测法实际操作图

不同初始损伤对软岩力学特性影响的试验研究8图2-4对测法实际操作图Fig.2-4Theactualoperationofthetestmethod图2-5对侧法原理图Fig.2-5Operationprinciplediagram在测试中声速V（km/s）与幅值A（db）是衡量被....

本文编号：4030263