砂岩单轴与三轴压缩声发射特征对比研究
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更新于2024-09-03
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本研究论文《砂岩单三轴压缩过程中声发射特征的试验研究》由苏承东、翟新献和李宝富共同完成,他们在中国科技论文在线发表。这项工作旨在探讨在不同加载方式下,如单轴压缩、常规三轴压缩以及三轴卸围压试验,砂岩材料的声发射行为及其与岩石力学性能的关系。实验使用了RMT-150B岩石力学试验系统,测试对象是义马曹窑煤矿顶板的砂岩。
单轴压缩条件下,砂岩在各个变形阶段都会伴随不同程度的声发射事件,表现出较高的声发射活动,累计计数和能量显著增加。这反映了在单一受力方向下的破裂过程更为明显。
相比之下,常规三轴压缩过程中,岩样在屈服阶段前声发射较少,屈服后声发射逐渐活跃,特别是在峰值后破坏阶段,尽管存在部分强度较大的声发射事件,但整体上围压的增加会导致破坏阶段持续时间延长,声发射特征相对较弱。这说明在三维受力下,岩石的稳定性受到更多因素影响。
在三轴卸围压测试中,卸载阶段之前岩样声发射事件较少,随着卸压过程的进行,声发射活动逐渐增强,计数和能量大幅上升。当应力急剧下降到最低值时,声发射事件快速减少,但累计计数和能量保持稳定,显示出卸压对砂岩结构的影响具有突发性,预示着失稳破坏可能突然发生。
该研究的关键词包括采矿工程、砂岩、加载方式、声发射以及声发射参数,如计数和能量。这些数据对于理解砂岩在地下开采过程中的力学行为和安全性至关重要,有助于优化采矿技术和灾害预防措施。整个研究不仅提供了深入的实验数据,还为岩石力学领域内的理论分析和工程实践提供了实证依据。
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