高温单向约束下煤系砂岩物理力学及声学特性研究

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• 作者：何军郭佳奇秦本东谌伦建
• 会议时间：2011-10-19
• 关键词：煤系砂岩 ; 物理力学特性 ; 地下气化通道 ; 声学分析 ; 破坏机理
• 作者单位：何军,郭佳奇,秦本东(河南理工大学土木工程学院,河南 焦作 454000)谌伦建(河南理工大学材料科学与工程学院,河南 焦作 454000)
• 母体文献：第十二届全国岩石动力学学术会议暨国际岩石动力学专题研讨会论文集
• 会议名称：第十二届全国岩石动力学学术会议暨国际岩石动力学专题研讨会
• 会议地点：北京
• 主办单位：中国岩石力学与工程学会
• 语种：chi

摘要

针对煤炭地下气化通道围岩在气化过程中具有两个自由面的情况,采用自行研制的高温单向膨胀约束试验装置对煤系砂岩试件常温至700℃高温过程中的物理力学及声学特性进行了试验研究。试验结果表明,高温后由于水分挥发、有机物分解,砂岩试件的质量逐渐减少;砂岩试件高温加热后尺寸均有变大趋势,但由于约束条件的影响,沿y方向试件膨胀缓慢;整个高温过程中,砂岩试件的纵波波速随温度的升高逐渐减小,整体上,γ方向声速随温度呈反S型变化,而χ方向声速随温度呈二次曲线下降,y方向声速因施加约束,降幅较小,膨胀约束抑制试件沿约束方向损伤的发展,同时对χ方向损伤因子的发展也起限制作用;高温单向约束加热后砂岩单轴压缩全过程应力-应变曲线经历了压密、弹性、屈服、破坏4个阶段,温度越高,曲线右移趋势越明显,高温单向约束条件下砂岩的峰值强度、弹性模型都随温度升高而降低,峰值应变随温度升高而增加。