矿业研究与开发

作者：平琦,钱明,孙栋,刘子训,孔德龙

关键词：岩石动力学;含孔砂岩;高温-水冷却;力学特性;破碎形态

为探究高温和水冷却对含孔砂岩动态压缩力学性能的影响,对天然和经200 ℃、400 ℃、600 ℃、800 ℃和1000 ℃高温水冷却含孔砂岩试件进行XRD和SEM 试验,利用SHPB试验装置开展冲击压缩试验,并增加高温自然冷却条件做对照.结果表明:天然砂岩结构致密,主要矿物成分为方解石、白云石和石英,经高温水冷却处理后,方解石和白云石逐渐分解成氧化钙,遇水生成氢氧化钙,断面覆盖微米级颗粒;随着作用温度升高,试件颜色由灰白色逐渐变至褐色,体积膨胀,质量、密度和纵波波速均减小;不同高温水冷却处理后试件的动应力应变曲线变化规律相似,分为弹性、塑性和破坏3个阶段;动抗压强度与作用温度呈二次函数负相关,动应变和平均应变率与作用温度呈二次函数正相关;随着作用温度升高,试件冲击破碎程度加剧,由破坏成若干碎块转变为粉末状;与高温自然冷却含孔砂岩试件相比,高温水冷却含孔砂岩试件的动抗压强度和平均粒径减小,动应变和平均应变率增大.高温水冷却作用使含孔砂岩试件的内部结构损伤,作用温度越高,试件结构损伤劣化越严重,动力学特征下降越明显.

来源：2025年第5期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

查看矿业研究与开发杂志2025年第5期