烧变作用下砂岩的物理特性研究

发布时间：2020-12-18 15:35

　　本文以煤田地质中的烧变岩为工程背景,选取砂岩进行了岩石的高温加热实验,研究了25-1300℃温度区间对砂岩的色度、波速影响变化。同时测试了试样的抗压强度、抗拉强度以及声发射数据,分析温度对试样强度的影响以及压力作用下砂岩内部裂隙的发育。此外,本文应用热分析的手段,通过空气和氩气这两种不同的热分析环境,对砂岩内部不同温度作用下的矿物成分变化以及物理化学反应做了研究,并从宏-微观响应角度对岩石的物理特性做了分析。本文的研究成果为烧变岩的形成机理,物理特性等问题的研究提供了理论支持。论文得到以下主要成果:（1）砂岩色度在100℃至400℃之间,砂岩的L*、a*和b*呈缓慢上升趋势;500-800℃,a*和b*呈快速上升;800-1100℃,L*缓慢降低,a*快速下降,b*缓慢下降;1100-1150℃,L*、a*和b*快速降低。砂岩热导率在100℃至400℃之间,比较平稳;400-1000℃,快速下降;1000-1200℃,热导率整体呈上升趋势。（2）砂岩的破坏模式随温度由脆性破坏转向塑性破坏转变,表现在抗压强度-轴向应变之间的关系上:随温度的上升,抗压强度逐渐减小,峰值轴向应变增大,且强度... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

烧变岩的工程应用Figure1-1EngineeringApplicationofBurnedRock

技术路线图

2 砂岩高温试验及测试高温试验及测试dstone High Temperature Experiments and样特征及制备（ Characteristics and preparation s）自燃烘烤或烧熔的砂岩是烧变岩的重要来源。实验中所用砂岩取岩呈红褐色，主要矿物成分为石英、长石、方解石。根据实验要加工厂制成直径为 50 100mm 和 50 25mm 两种圆柱体砂岩下置备 4 个对比样用于控制误差。试样的制备过程严格遵循国际验规范 ISRM 的标准。试样实物见图 2-1

【参考文献】：
期刊论文
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[2]基于JRC-JCS模型的人工劈裂砂岩结构面力学特性研究[J]. 王一洋,罗学东,方文,杨小敏,周盛涛.  合肥工业大学学报(自然科学版). 2019(01)
[3]黑云母花岗岩动力学特性与强度准则分析[J]. 钟靖涛,王志亮,李鸿儒.  合肥工业大学学报(自然科学版). 2018(10)
[4]榆神矿区首采煤层及上覆岩层工程地质特征[J]. 周阳,邓念东,张卉,金光,袁喜东,高海峰,杨佩.  中国地质调查. 2018(05)
[5]塔里木盆地北缘侏罗系烧变岩富水性精细探测[J]. 李明星.  煤矿开采. 2018(05)
[6]红柳林煤矿火烧区烧变岩巷道稳定性研究[J]. 张恩强,陈泽年,侯兰涛,邵亚武,杨正春.  煤炭工程. 2018(10)
[7]潘三井田煤系地层岩石热导率参数特征及大地热流研究[J]. 鲁海峰,姚多喜,翁荔玉.  安徽理工大学学报(自然科学版). 2018(05)
[8]李家沟煤矿烧变岩的分布规律研究及其水文地质意义[J]. 贾文凯,梁小山,张萌.  科学技术创新. 2018(10)
[9]高温后砂岩抗拉强度及应变场演化实验研究[J]. 王来贵,张阳,刘向峰,初旭光.  中国安全生产科学技术. 2018(03)
[10]烧变岩及风化基岩层富水性探查[J]. 张池,王鹏飞.  煤炭技术. 2018(03)

硕士论文
[1]全应力—应变下裂隙灰岩水—力耦合特性研究[D]. 付成成.湖南科技大学 2017
[2]酸性环境下灰岩宏细观力学特性劣化试验及其工程应用[D]. 罗玮坤.重庆大学 2017
[3]宁夏羊场湾井田烧变岩特征及防水煤柱留设[D]. 杨丽娟.安徽理工大学 2012
[4]鄂尔多斯盆地北部延安组烧变岩特征及其形成环境[D]. 黄雷.西北大学 2008



本文编号：2924238