卸荷作用下水对崩解型泥岩的损伤机理研究

发布时间：2021-03-13 21:32

　　我国煤矿巷道中,顶底板岩石主要为泥岩和砂岩,泥岩工程短期和长期的不稳定性引起了建设者们广泛的关注。泥岩强度是影响泥岩工程稳定性的主要因素,泥岩强度劣化的外因是工程扰动和温湿度环境变化,内因是泥岩所含黏土成分具有特殊的晶体结构。在泥岩工程全生命周期内,温度（Thermo）、水流（Hydro）、应力（Mechanical）、化学（Chemical）场作用使得泥岩强度产生不同程度的弱化,伴随内部产生不同程度损伤。本文以阳泉寺家庄煤业巷道崩解型泥岩、泥页岩为研究对象,结合煤矿巷道开掘所处的应力环境和地质条件,在THMC多场耦合作用下,采用实验室实验、数值模拟、理论分析相结合方法,从不同尺度出发,对泥岩的渐进损伤机理和破坏规律开展了基础理论研究,从而对含水巷道的稳定性提供参考意见。本文研究内容包括四个方面:（1）从不同水质及化学成分溶液对泥岩细观损伤出发,对内部孔隙、裂隙演化过程进行精细化表征,揭示细观损伤引发宏观强度衰减机理;（2）开展了不同应力路径水力作用下强度衰减规律研究;（3）基于矿井的温度、湿度效应,开展了不同温度、湿度水汽作用下泥岩力学响应特征研究;（4）采用数值模拟在验证前文实验的... 

【文章来源】：煤炭科学研究总院北京市

【文章页数】：170 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

抗压强度与饱水时间的关系

不同PH下NaCl溶液应力应变曲线

不同泥岩崩解性状

【参考文献】：
期刊论文
[1]巷道围岩塑性软化区岩石内摩擦角与黏聚力变化规律[J]. 经纬,薛维培,姚直书.  煤炭学报. 2018(08)
[2]岩质块体渐进破坏的稳定分析方法[J]. 肖国峰,陈从新.  岩土力学. 2018(08)
[3]基于CT扫描的饱和破碎灰岩侧限压缩下微观结构演化特征[J]. 郁邦永,陈占清,冯梅梅,吴疆宇,丁其乐.  煤炭学报. 2017(02)
[4]不同含水状态下含瓦斯原煤加卸载试验研究[J]. 蒋长宝,段敏克,尹光志,吴贵平,俞欢.  煤炭学报. 2016(09)
[5]延吉膨胀岩变形特性的水-力路径效应与机制浅析[J]. 曾志雄,孔令伟,黄珏皓,凌贤长.  岩土工程学报. 2016(S2)
[6]红层软岩模型试验相似材料的配比试验研究[J]. 杨旭,苏定立,周斌,刘镇,周翠英.  岩土力学. 2016(08)
[7]含裂隙泥岩注浆前后力学特性试验研究[J]. 刘泉声,周越识,卢超波,张建明.  采矿与安全工程学报. 2016(03)
[8]风化泥岩裂缝涌水及扩展规律模拟试验研究[J]. 李江华,许延春,董检平,郭文砚,曹旭初.  煤炭学报. 2016(04)
[9]软岩泡水隧道锚变形破坏模型试验[J]. 吴相超,刘新荣,李栋梁,李维树.  岩土力学. 2016(04)
[10]考虑卸荷作用的底板突水破坏机制研究[J]. 张风达,申宝宏,康永华.  岩土力学. 2016(02)

博士论文
[1]节理煤体模型重构及其力学响应特征研究[D]. 王晓卿.中国矿业大学(北京) 2017



本文编号：3080945