动态摆锤冲击下砂岩破碎特征与防治研究

本文主要探讨了不同冲击加载条件下砂岩的破碎特性，通过使用动态摆锤冲击装置进行实验研究。实验的目的是深入了解砂岩在受到冲击载荷时的破坏行为及其与摆锤倾角、冲击能量之间的关系。研究发现，随着摆锤倾角的增大，砂岩的破坏形态由最初的平行裂缝（人字形）逐渐转变成V字形，显示出应力集中和断裂方式的变化。 摆锤的动态冲击能量对砂岩的破碎程度有显著影响：冲击能量越大，砂岩试样的破碎程度越严重。对于不同粒度的砂岩，其破碎后的碎块特性也有所不同。中粒、细粒和微粒岩石，其碎块的平均质量和频数随摆锤倾角的增加而呈正比，这表明这些颗粒在受力下更容易被分解成较小且表面相对光滑的碎块。然而，粗粒岩石的情况则相反，其平均质量与摆锤倾角成反比，意味着在相同的冲击条件下，粗粒岩石形成的碎块较大且表面更为粗糙。 这项研究为理解冲击地压现象提供了重要的理论基础，有助于矿产开采过程中的冲击地压预防和控制策略的制定。通过对砂岩破碎特性的深入研究，可以指导采矿工程师设计更有效的支撑结构和减压措施，以保障人员安全和提高采掘效率。同时，这项工作也为地质灾害预警和地下结构设计提供了科学依据。