采矿与安全工程学报 ›› 2023, Vol. 40 ›› Issue (6): 1281-1289.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2023.0071
李卫, 苏海健, 蔚立元, 刘日成, 陈广印
摘要： 煤炭地下气化等工程均涉及显著的高温热效应,导致地下煤岩体的强度、变形和断裂特性变得异常复杂。采用预制裂隙圆盘三点弯曲加载方法,对25～800 ℃高温热处理砂岩试样的Ⅰ-Ⅲ混合断裂特性进行了试验研究,探讨了温度对有效断裂韧度、断裂能以及微观结构的影响。研究结果表明:砂岩的有效断裂韧度随断裂混合系数Me13的增大而线性增大,相同条件下Ⅰ型断裂韧度最大,而Ⅲ型断裂韧度最小;随着温度的逐渐升高(25～800 ℃范围内),有效断裂韧度和断裂能均呈现先缓慢增大,400 ℃以后急剧减小的趋势,这主要与石英的相变有关;400 ℃热处理后砂岩微观形态以沿晶裂纹为主,而800 ℃时由于矿物相变和分解,形成了较多的穿晶裂纹;砂岩的Ⅲ型和Ⅰ型断裂韧度总体服从线性规律,即KⅢC=0.65KⅠC,同时,Ⅲ型和Ⅰ型断裂韧度与抗拉强度均呈现较好的正相关性。
中图分类号:
