破碎砂岩材料的机械和能量进化特征:一个真正的三轴实验研究
Guowen Sun1, Yu Lu2,3, Gun Huang2,3
1Technology Department, Chongqing Vocational Institute of Engineering, Chongqing 402260, China.
在真正的三轴应力下,破裂岩石的强度会随着更大的裂而下降. 裂长度显著影响岩石强度,而不是裂宽度,影响深层煤矿的稳定性.
科学领域:
- 地质技术工程 地质技术工程
- 岩石力学 岩石力学 岩石力学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 深层煤炭开采操作通常会遇到碎裂的岩石质量.
- 了解压力下的破碎岩石的机械行为对于安全和效率至关重要.
- 现有的研究可能无法完全捕捉裂几何和应力条件的复杂相互作用.
研究的目的:
- 在真实三轴应力下研究破碎砂岩的机械和能量演变.
- 分析不同长度和宽度裂对岩石强度特征的影响.
- 为了解岩石破裂中的能量消散机制提供见解.
主要方法:
- 在破碎的砂岩样本上进行了真正的三轴强度压缩实验.
- 系统地改变了裂的长度和宽度,以观察它们的影响.
- 分析了峰值压力,裂启动压力和裂损伤压力.
- 进行能量分析以了解应变能量演变.
主要成果:
- 峰值应力,裂启动应力和裂损伤应力都随着裂长度和宽度的增加而减少.
- 裂长度对特征应力的影响比裂宽度更大.
- 断裂的砂岩的总应变能量随着裂的长度和宽度的增加而减少.
结论:
- 断裂几何 (长度和宽度) 在真正的三轴应力下显著影响岩石的机械强度和能量特性.
- 这些发现为深层煤矿环境中的强度评估和稳定性管理提供了理论基础.
- 在确定破碎砂岩的故障特性时,裂长度是一个比裂宽度更为关键的因素.
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