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金属矿山 ›› 2025, Vol. 54 ›› Issue (4): 61-.

• 采矿工程 • 上一篇    下一篇

高温作用后砂岩力学性能及裂纹演化特征研究

王健翔1 孙珍平2,3,4 王士奎5 许 蕾1   

  1. 1. 安徽省煤田地质局第一勘探队,安徽 淮南 232000;2. 中煤科工集团沈阳研究院有限公司,辽宁 抚顺 113122; 3. 煤矿安全技术国家重点实验室,辽宁 抚顺 113122;4. 煤矿灾害防控全国重点实验室,辽宁 抚顺 113122; 5. 枣庄矿业集团新安煤业有限公司,山东 济宁 277642
  • 出版日期:2025-04-16 发布日期:2025-05-16

  • Online:2025-04-16 Published:2025-05-16

摘要: 为了评估高温对围岩力学性能的影响并确保巷道结构的安全性,针对取自山西东洼北煤矿9# 煤层顶板 的砂岩,在25~1 000 ℃范围内热处理后进行单轴压缩试验。结合声发射监测与CT 扫描技术,系统分析了该特定砂 岩在不同温度处理后的力学响应及其裂纹演化特征。研究结果显示,随着温度的升高,砂岩的峰值应力和弹性模量 呈现出先增加后减少的趋势,400 ℃是这一变化的转折点,在此温度下,砂岩强度达到最高值;超过400 ℃后,其力学 性能显著下降。AE 信号分析表明,高温加剧了砂岩内部裂纹扩展的活动性,尤其是在温度超过400 ℃之后,裂纹发展 加速,导致破坏过程中AE 活动显著增强。CT 扫描结果证实,经过高温处理后,砂岩内部裂纹密度增加且连通性提 高,裂纹分布变得更加复杂。这些发现为评估高温条件下围岩的稳定性提供了参考,并有助于制定相应的灾害防控 策略。

关键词: 高温作用 砂岩 单轴压缩试验 力学性能 裂纹分布