凍結(jié)條件下巖石力學(xué)特性實(shí)驗(yàn)研究及工程應(yīng)用.pdf

1、隨著煤炭需求的增加，礦井建設(shè)逐步向深井方向發(fā)展，在深厚表土或巖石中建設(shè)井筒，凍結(jié)法是較為有效的建井方法。在凍結(jié)法井筒施工中，除遇到深厚土層外，近年來(lái)也遇到了富水巖層，而我國(guó)在凍結(jié)巖石相關(guān)方面的理論研究與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)都比較欠缺。開(kāi)展人工凍結(jié)巖石的試驗(yàn)研究，探討凍結(jié)巖石的相關(guān)物理力學(xué)特性對(duì)井筒凍結(jié)設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)意義。 本文以陜西彬長(zhǎng)礦區(qū)胡家河煤礦立井凍結(jié)工程為背景，選取了兩種典型巖石，煤巖和砂巖，進(jìn)行了系統(tǒng)的單軸、三軸壓縮實(shí)驗(yàn)。通過(guò)

2、實(shí)驗(yàn)，分析了煤巖和砂巖在不同凍結(jié)溫度、不同受力狀態(tài)條件下的力學(xué)特性和變形特性，并對(duì)他們的同一性和差異性進(jìn)行了比較分析。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步研究了兩種巖石的單軸抗壓強(qiáng)度、彈性模量和泊松比在不同低溫條件下的大小和變化規(guī)律。在對(duì)砂巖的三軸實(shí)驗(yàn)中探討了砂巖的三軸強(qiáng)度特性與圍壓和溫度的關(guān)系，以此為基礎(chǔ)通過(guò)莫爾～庫(kù)倫準(zhǔn)則得出了砂巖在不同低溫條件下粘聚力和內(nèi)摩擦角與圍壓和溫度的關(guān)系。 在分析國(guó)內(nèi)外凍結(jié)壁外載的確定方法和凍結(jié)壁厚度設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，