微波热力冲击下硬脆砂岩冲击倾向性演化规律试验研究
Experimental study on the evolution patterns of bursting liability of hard and brittle sandstone under microwave thermal shock作者机构：中国矿业大学(北京)能源与矿业学院北京100083 河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室河南焦作454000 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京100083 北京金诚信矿山技术研究院有限公司北京101500
出 版 物：《矿业科学学报》 (Journal of Mining Science and Technology)
年 卷 期：2024年第9卷第2期
页 面：209-216页
核心收录：
学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学]
基 金：国家重点研发计划(2022YFC3004602) 国家自然科学基金(52004285) 河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地开放基金(WS2021A03) 中央高校基本科研业务费专项资金(2022JCCXNY06,2023YQTD02)
摘 要：冲击地压是深部资源开采的主要灾害类型,冲击倾向性是表征冲击地压风险的重要指标。为了探索微波热力冲击对岩石冲击倾向性的影响,本文对典型强冲击倾向性硬脆砂岩开展了微波热力冲击和单轴压缩试验,分析了微波热力冲击后砂岩的物理力学性质和冲击倾向性指标响应规律。研究结果表明:(1)微波作用后,砂岩表面温度随着热力冲击时间增加持续升高,直至150 s发生热破断;(2)微波热力冲击120 s后,砂岩内部结构发生微破裂,岩石冲击倾向性明显减弱,纵波波速与弹性模量分别下降了15.12%、8%;(3)单轴压缩变形破坏过程各阶段声发射信号密度增大,砂岩最终破坏时的绝对能量最大值下降42.3%;(4)岩石动态破坏时间增长了259%,冲击能量指数减小95%,弹性能量指数下降92%,砂岩由强冲击性岩石变为弱冲击性岩石。研究结果为煤炭深部开采冲击地压防治和深地工程高效破岩具有参考价值。
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