偏应力对岩石破裂作用机制试验研究
发布时间：2020-12-28 14:38
煤炭长期以来是我国主要能源,随着浅部资源的日益枯竭,深部开采将成为煤炭资源开发的常态。深部煤岩体所处的“三高一扰动”复杂力学环境导致深部开采面临诸多难题和挑战,其中巷道围岩大变形与破坏机理一直是困扰深部煤炭安全高效开采的难题,而偏应力控制岩石的破坏,对岩石塑性破坏的影响有重要意义。因此,本文利用自主研发的真三轴加载实验系统（设计了声发射监测装置）,详细地研究了不同应力路径下偏应力对岩石的变形、强度、声发射信号特征以及破坏形态的影响,及偏应力诱导岩石裂隙的扩展规律。自主研发了真三轴加载实验系统,采用电液伺服控制系统可以实现精确控制,能实现三向独立加载,最大加载尺寸为200×200×200 mm3,同时设计了声发射监测装置,能够实现对加载试块实时准确监测。测定了100×100×100 mm3泥岩与水泥砂浆单轴压缩的全应力-应变曲线,选取其不同阶段值作为不同应力状态下的中间主应力值。双轴加载状态下的试验结果表明:随着中间主应力的增大,当泥岩偏应力达到最大值时对应的应变先增大后减小,说明中间主应力的增大先强化后减弱了岩石的变形能力;泥岩达到偏应力最大...
【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】：139 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 主要研究内容
1.4 研究方法及技术路线
2 双轴加载下偏应力对岩石破裂作用机制试验
2.1 试块制作及力学参数测试
2.2 试验仪器与系统
2.3 试验方案
2.4 试验过程
2.5 双轴加载下偏应力对岩石破裂作用机制
2.6 岩性对双轴加载下偏应力诱导破裂的影响
2.7 本章小结
3 真三轴加载下偏应力对岩石破裂作用机制试验
3.1 试验方案
3.2 试验过程
3.3 真三轴加载下偏应力对岩石破裂作用机制
3.4 岩性对真三轴加载下偏应力诱导破裂的影响
3.5 本章小结
4 真三轴加卸载下偏应力对岩石破裂作用机制试验
4.1 试验方案
4.2 试验过程
4.3 真三轴加卸载下偏应力对岩石破裂作用机制
4.4 岩性对真三轴加卸载下偏应力诱导破裂的影响
4.5 本章小结
5 偏应力诱导岩石裂隙扩展规律
5.1 中间主应力对相对破坏时间与峰值强度的影响
5.2 偏应力诱导岩石裂隙动态扩展过程
5.3 不同应力路径下偏应力对岩石破坏形态的影响
5.4 本章小结
6 结论
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤矿千米深井围岩控制及智能开采技术构想[J]. 康红普,王国法,姜鹏飞,王家臣,张农,靖洪文,黄炳香,杨宝贵,管学茂,王志根. 煤炭学报. 2018(07)
[2]深部充填开采留巷围岩偏应力演化规律与控制[J]. 谢生荣,岳帅帅,陈冬冬,潘浩,索海翔,杨军辉,乔顺兴. 煤炭学报. 2018(07)
[3]我国煤炭资源的战略储备研究[J]. 赵敏,杨伟红,王国平,李钟山,孙立楠,袁博. 中国矿业. 2017(10)
[4]煤炭资源利用的现状及可持续发展的对策[J]. 邓运泉. 内蒙古科技与经济. 2017(15)
[5]我国煤炭资源绿色开采技术发展及应用研究[J]. 弋国君. 内蒙古煤炭经济. 2017(13)
[6]我国煤炭清洁开发利用现状及发展建议[J]. 王晓飞. 科技风. 2017(10)
[7]中国煤炭资源可持续利用的经济学研究[J]. 寿先淑. 现代营销(下旬刊). 2017(04)
[8]岩石强度理论的分类评述[J]. 丁少梅,赵忠虎,王宁宁,胥杰洋. 水利与建筑工程学报. 2017(01)
[9]深部岩体力学研究与探索[J]. 谢和平,高峰,鞠杨. 岩石力学与工程学报. 2015(11)
[10]硬脆性岩石卸荷流变试验及长期强度研究[J]. 张龙云,张强勇,李术才,江力宇,袁圣渤,杨尚阳,杨文东. 煤炭学报. 2015(10)
博士论文
[1]深部巷道围岩变形破坏机理与稳定性控制原理研究[D]. 袁超.湖南科技大学 2017
[2]保德矿采动巷道围岩分次控制方法及关键支护技术[D]. 张钦祥.中国矿业大学（北京） 2013
[3]深部巷道围岩破坏机理及支护对策研究[D]. 张军.中国矿业大学（北京） 2010
[4]高应力下岩石卸荷及其流变特性研究[D]. 朱杰兵.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2009
[5]煤岩体水力致裂弱化的理论与应用研究[D]. 黄炳香.中国矿业大学 2009
[6]动力扰动下高应力岩石力学特性研究[D]. 叶洲元.中南大学 2008
[7]高地应力下硬岩本构模型的研究与应用[D]. 陈景涛.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2006
硕士论文
[1]深部巷道围岩变形破坏特征模拟研究及控制技术[D]. 崔洪章.太原理工大学 2013
本文编号：2943930
【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】：139 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 主要研究内容
1.4 研究方法及技术路线
2 双轴加载下偏应力对岩石破裂作用机制试验
2.1 试块制作及力学参数测试
2.2 试验仪器与系统
2.3 试验方案
2.4 试验过程
2.5 双轴加载下偏应力对岩石破裂作用机制
2.6 岩性对双轴加载下偏应力诱导破裂的影响
2.7 本章小结
3 真三轴加载下偏应力对岩石破裂作用机制试验
3.1 试验方案
3.2 试验过程
3.3 真三轴加载下偏应力对岩石破裂作用机制
3.4 岩性对真三轴加载下偏应力诱导破裂的影响
3.5 本章小结
4 真三轴加卸载下偏应力对岩石破裂作用机制试验
4.1 试验方案
4.2 试验过程
4.3 真三轴加卸载下偏应力对岩石破裂作用机制
4.4 岩性对真三轴加卸载下偏应力诱导破裂的影响
4.5 本章小结
5 偏应力诱导岩石裂隙扩展规律
5.1 中间主应力对相对破坏时间与峰值强度的影响
5.2 偏应力诱导岩石裂隙动态扩展过程
5.3 不同应力路径下偏应力对岩石破坏形态的影响
5.4 本章小结
6 结论
参考文献
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤矿千米深井围岩控制及智能开采技术构想[J]. 康红普,王国法,姜鹏飞,王家臣,张农,靖洪文,黄炳香,杨宝贵,管学茂,王志根. 煤炭学报. 2018(07)
[2]深部充填开采留巷围岩偏应力演化规律与控制[J]. 谢生荣,岳帅帅,陈冬冬,潘浩,索海翔,杨军辉,乔顺兴. 煤炭学报. 2018(07)
[3]我国煤炭资源的战略储备研究[J]. 赵敏,杨伟红,王国平,李钟山,孙立楠,袁博. 中国矿业. 2017(10)
[4]煤炭资源利用的现状及可持续发展的对策[J]. 邓运泉. 内蒙古科技与经济. 2017(15)
[5]我国煤炭资源绿色开采技术发展及应用研究[J]. 弋国君. 内蒙古煤炭经济. 2017(13)
[6]我国煤炭清洁开发利用现状及发展建议[J]. 王晓飞. 科技风. 2017(10)
[7]中国煤炭资源可持续利用的经济学研究[J]. 寿先淑. 现代营销(下旬刊). 2017(04)
[8]岩石强度理论的分类评述[J]. 丁少梅,赵忠虎,王宁宁,胥杰洋. 水利与建筑工程学报. 2017(01)
[9]深部岩体力学研究与探索[J]. 谢和平,高峰,鞠杨. 岩石力学与工程学报. 2015(11)
[10]硬脆性岩石卸荷流变试验及长期强度研究[J]. 张龙云,张强勇,李术才,江力宇,袁圣渤,杨尚阳,杨文东. 煤炭学报. 2015(10)
博士论文
[1]深部巷道围岩变形破坏机理与稳定性控制原理研究[D]. 袁超.湖南科技大学 2017
[2]保德矿采动巷道围岩分次控制方法及关键支护技术[D]. 张钦祥.中国矿业大学（北京） 2013
[3]深部巷道围岩破坏机理及支护对策研究[D]. 张军.中国矿业大学（北京） 2010
[4]高应力下岩石卸荷及其流变特性研究[D]. 朱杰兵.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2009
[5]煤岩体水力致裂弱化的理论与应用研究[D]. 黄炳香.中国矿业大学 2009
[6]动力扰动下高应力岩石力学特性研究[D]. 叶洲元.中南大学 2008
[7]高地应力下硬岩本构模型的研究与应用[D]. 陈景涛.中国科学院研究生院（武汉岩土力学研究所） 2006
硕士论文
[1]深部巷道围岩变形破坏特征模拟研究及控制技术[D]. 崔洪章.太原理工大学 2013
本文编号：2943930
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