高温循环作用含孔砂岩动态力学特性试验研究

作     者：平琦 后健民 胡薇 钱明 孙栋 

作者机构：深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室 安徽理工大学矿山地下工程教育部工程研究中心 安徽理工大学土木建筑学院 

出 版 物：《金属矿山》 (Metal Mine)

年 卷 期：2024年第10期

页      面：76-84页

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(编号:52074005,52074006) 安徽省自然科学基金项目(编号:1808085ME134) 

主　　题：岩石动力学 高温循环 含孔砂岩 动态压缩 SHPB试验装置 分形维数 

摘      要：为研究高温循环作用含孔砂岩动态力学特性,利用SHPB试验装置对常温和经历200～800℃高温循环作用后含孔和完整砂岩试件开展冲击压缩试验。研究表明:随循环作用温度升高,砂岩试件由灰色逐渐变成褐色;质量损失率、体积膨胀率和密度降低率等物理参数均呈增大趋势,超过400℃时变化幅值显著增加;常温砂岩含有少量微孔隙,随循环作用温度升高试件表面微孔隙数量增多、宽度增大。高温循环作用后含孔试件动抗压强度呈二次函数关系减小趋势;动应变和动弹性模量则分别呈幂函数增大和线性函数关系减小趋势。随循环作用温度升高,试件破碎程度加剧,破碎块度减小,分形维数呈幂函数关系增大趋势;循环作用温度超过400℃时,试件动抗压强度、动应变、平均粒径和分形维数变化幅值均显著增大。研究成果对深部矿山资源开采和地热利用具有一定参考价值。