矿业研究与开发

作者：常海明;赵东;蔡婷婷;苏育飞;袁钧

关键词：深部岩石;含水率;抗拉强度;破坏模式

“对榆社—武乡区块千米以深的不同含水状态下的细砂岩、泥岩、煤和中砂岩的抗拉强度特性进行了研究.结果表明:通过自由吸水测试,深部岩石在浸水５d后,其吸水率无明显变化,煤饱和吸水率最高,为６．１３％,细砂岩饱和吸水率最低,为０．６８％,两者相差１１倍多;随着含水率的增加,试件的抗拉强度均有很大程度的下降,饱和水状态下,细砂岩、泥岩、煤、中砂岩的抗拉强度分别下降了７２．２１％、５４．９８％、７７．４８％、６８．６０％,下降形式呈负指数型函数,其中水对煤的影响最大,含水饱和度为５０％时,其抗拉强度损失５８％,而细砂岩抗拉强度仅损失１４％;随着含水率的增加,泥岩、煤、中砂岩的抗拉强度下降呈现先快后慢的形式,细砂岩则表现出先慢后快的形式,基于液桥力理论对此现象做出了解释;从应力 位移曲线可以看出干燥状态下的细砂岩、泥岩和中砂岩表现为典型的脆性破坏,煤则表现为静态破坏,随着含水率升高,岩石有由脆性向延性转换的趋势;在破坏图中,同种岩石在不同含水率状态下破坏形式有着明显的差别,含水状态下,岩石裂纹扩展路径变多,对于细砂岩和煤,除贯穿圆心的主裂纹外,新生了几条与主裂纹或端面加载处贯通的伴生裂纹,对于含水率为１．６６％的泥岩,贯穿主裂纹由直线式转换为折线式,对于中砂岩,加载端会产生被压碎的三角区.

来源：2022年第02期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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