李庆森,杨圣奇,陈国飞

(中国矿业大学 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州 221008)

高温后节理砂岩强度及变形破坏特性

李庆森,杨圣奇,陈国飞

(中国矿业大学 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,江苏徐州 221008)

利用单轴压缩试验对经历不同温度后节理砂岩的物理力学性质进行分析研究,得出了关于节理砂岩高温后应力－应变曲线、峰值强度、峰值应变及弹性模量等参数随温度的变化规律。同时利用声发射仪器监测岩石压缩过程中的声发射分布特征,探讨不同温度对于变形破坏机理的影响。分析结果表明:温度对于节理砂岩性质的影响是多方面的。当经历温度较低时,温度对于节理砂岩性质的增强效果大于削弱效果;而当温度较高时,则反之。400℃为试验的温度阈值。在400℃前后,节理砂岩的峰值强度、峰值应变、弹性模量等均呈现不同的变化趋势。节理砂岩经历高温后,产生的裂纹主要分布在节理附近,且经单轴压缩破坏后,裂隙同样主要沿节理分布,受热后,岩石的破坏模式由脆性破坏向延性破坏转变。

高温后;节理砂岩;物理力学性质

随着煤矿地下工程向深部发展,出现了越来越多的涉及到高温后岩石物理力学特性问题[1－4],如矿山瓦斯爆炸、岩石工程火灾后重建等。由于砂岩具有其独特的物理力学性质,国内外众多学者针对砂岩高温后的物理力学性质进行了研究。左建平、苏承东等[5－8]认为温度对砂岩的作用结果与砂岩的矿物组成、矿物形状、热膨胀不均等多方面因素有关。……