煤系砂岩受载破裂全程多尺度多参数测试及表征
张平松1
刘畅2
1.安徽理工大学深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室,安徽淮南 232001;安徽理工大学地球与环境学院,安徽淮南 2320012.安徽理工大学地球与环境学院,安徽淮南 232001
摘要：淮南矿区已进入A组煤开采的关键时期,随着开采深度的增加,面临的岩石力学问题愈加复杂,煤系砂岩作为采场围岩的重要组成部分,对其力学性质、地质地球物理性质的研究至关重要.从细观、试件以及岩层实测角度出发,获得煤系砂岩的裂隙演化特征、应变和电极电流响应特征,全面认识煤系砂岩的受载破坏裂隙、参数响应特征及阈值.结果表明:细观尺度上,当荷载达到70.2％最大应力(σmax)时,各细观参数开始有较快增长.试件尺度上,对于不同含水率的砂岩试件,临破裂时分布式光纤应变值分别为613 × 10-6,787 × 10-6,933 × 10-6和1 522× 10-6,裂隙水作用下砂岩试件强度降低,且含水率和应变增长率之间呈二次函数关系;电极电流整体变化趋势经历了平稳、缓慢上升、轻微下降和骤降4个阶段,不同含水率砂岩试件的破裂电流时间比(t1/t2)值依次为95.4％,85.7％,73.2％和60.5％.岩层实测方面,获得了回采全程砂岩层位分布式光纤应变和电极电流响应特征,并与室内试验的多参数响应特征一致.测试结果可为深入研究A组煤系砂岩力学性质和地质地球物理性质、裂隙产生机制,以及现场探测实践和灾害预警提供支撑.
关键词：煤系砂岩多尺度研究多场多参数分布式光纤并行电法
分类号：TD311(矿山压力与支护)
资助基金：安徽省科技重大专项项目(202203a07020009)安徽理工大学高层次引进人才科研启动基金资助项目(2024yjrc78)
论文发表日期：2025-01-29
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：14( 172-185 )
英文信息