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题名高温热处理砂岩Ⅰ-Ⅲ混合断裂特性试验研究
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作者
李卫
苏海健
蔚立元
刘日成
陈广印
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机构
中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室
山东能源集团鲁西矿业有限公司
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出处
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第6期1281-1289,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(52209151,52274100)
中央高校基本科研业务费专项资金项目(No.2021-11188)。
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文摘
煤炭地下气化等工程均涉及显著的高温热效应,导致地下煤岩体的强度、变形和断裂特性变得异常复杂。采用预制裂隙圆盘三点弯曲加载方法,对25~800℃高温热处理砂岩试样的Ⅰ-Ⅲ混合断裂特性进行了试验研究,探讨了温度对有效断裂韧度、断裂能以及微观结构的影响。研究结果表明:砂岩的有效断裂韧度随断裂混合系数Me13的增大而线性增大,相同条件下Ⅰ型断裂韧度最大,而Ⅲ型断裂韧度最小;随着温度的逐渐升高(25~800℃范围内),有效断裂韧度和断裂能均呈现先缓慢增大,400℃以后急剧减小的趋势,这主要与石英的相变有关;400℃热处理后砂岩微观形态以沿晶裂纹为主,而800℃时由于矿物相变和分解,形成了较多的穿晶裂纹;砂岩的Ⅲ型和Ⅰ型断裂韧度总体服从线性规律,即K_(ⅢC)=0.65K_(ⅠC),同时,Ⅲ型和Ⅰ型断裂韧度与抗拉强度均呈现较好的正相关性。
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关键词
岩石力学
ⅰ-ⅲ混合断裂
高温
断裂韧度
抗拉强度
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Keywords
rock mechanics
mixed modeⅰ-ⅲfracture
high temperature
fracture toughness
tensile strength
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分类号
TD45
[矿业工程—矿山机电]
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