辉长岩循环加卸载力学特性实验研究

"该研究主要探讨了辉长岩在循环加卸载条件下的力学特性，通过对比单轴直接加载实验，分析了辉长岩的抗压强度、弹性模量、峰后残余强度以及应力-应变曲线的变化。实验结果对于预测煤岩体动力学灾害有重要意义。实验采用Rockman207岩石三轴试验机进行，确保了数据的准确性和可靠性。" 在煤矿开采过程中，理解硬岩如辉长岩的力学特性至关重要，因为这些特性直接影响到矿井的安全和稳定性。辉长岩是一种高强度、高密度的岩石，常见于深部地壳，其力学行为在循环荷载下的研究相对较少。本研究通过单轴直接加载和循环加卸载实验，深入探究了辉长岩的力学响应。 实验设备采用了东北大学和长春朝阳试验机厂合作研发的Rockman207岩石三轴试验机，该设备能够精确控制加载过程并提供高精度的数据。实验步骤包括岩样的准备，如切割和磨光，以确保试样的标准尺寸和表面质量。同时，利用高精度的测量工具如游标卡尺、电子天平和超声波测试仪，对试样的物理参数进行了详细测量，如长度、直径、重量和密度，以及纵波波速。 实验过程中，辉长岩试样经历了循环加卸载，这种加载方式更接近于实际地质环境中的动态荷载情况。通过对比分析，研究发现辉长岩在循环加卸载下的抗压强度、弹性模量和峰后残余强度等参数与单轴直接加载时有所不同，这可能反映了岩石在反复荷载作用下的疲劳效应。此外，应力-应变曲线的变化揭示了岩石在循环荷载下的非线性行为和破坏模式。 这些实验结果不仅提供了辉长岩基础力学特性的详细数据，也为预测和防治煤岩体的动力学灾害，如岩爆、滑移等提供了理论依据。对于矿井的设计和施工，了解这些力学特性有助于制定更为安全和有效的工程措施，降低潜在的地质风险。 通过对辉长岩的循环加卸载实验，研究人员能够更全面地理解这种硬岩在复杂地质条件下的行为，从而为矿山工程和深埋洞室等领域的实践提供关键的理论支持和数据参考。未来的研究可以进一步扩展到其他类型的硬岩，以建立更广泛的岩石力学模型，服务于更多地质工程的应用。