巨野煤田煤系软岩遇水强度软化特征
2021-12-03陶德保
科技信息·学术版 2021年31期
关键词:变形
陶德保






摘要:选择遇水不碎解的2组岩样分别进行了原状样的单轴压缩试验、饱水样单轴压缩试验和压缩-浸水-再压缩……的重复压缩-浸水试验。试验结果反映出其破坏机制和压缩破坏的宏观特征。
关键词:煤系软岩;水稳性;压缩;变形;破坏
1引言
煤矿在建设时、开采中,煤系软岩处于不同程度的扰动,特别由于地下水的存在使研究更趋复杂,但这方面的缺乏研究。本文在原状岩样、饱水状态岩样的压缩试验结果的对比分析基础上,着重进行了重复压缩-浸水试验,重在揭示在不同扰动状态下煤系软岩的遇水强度软化特征。
2软岩压缩试验
2.1原状岩样单轴压缩试验
图1为天然状态1号、2号试样单轴压缩试验取得的峰值压力前的全过程曲线。其中1
号试样在峰值强度前,由于顺层理发生提前破坏。虽然这两个试样岩性的水稳性相似,但其峰值强度和应力-应变曲线有一定差异。1号样峰值强度高出2号样近1倍,应力-应变曲线所反映的弹性特征也较2号样明显。与1号样相比,2号样表现有明显的压密阶段,反映出其微观结构要比1号样疏松。
2.2饱水状态岩样单轴压缩试验
图2为1号、2号样饱水状态的单轴压缩试验结果。与原状样的应力-应变关系曲线(图1)相比,1号样压缩变形初期出现明显的压密变形过程,而2号样则在破坏前出现明显的屈服变形过程。另一方面,1、2号样饱水状态和天然状态的变形模量都没有发生明显的变化。
分析认为这两种情况反映出浸水主要是引起了粘土矿物的结构性膨胀,没有导致岩样的结构性破坏,这一定程度可以说明遇水作用结构状态相对稳定的内在机理。
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