凍結(jié)條件下巖石力學(xué)特性實驗研究及工程應(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，近年來也遇到了富水巖層，而我國在凍結(jié)巖石相關(guān)方面的理論研究與實踐經(jīng)驗都比較欠缺。開展人工凍結(jié)巖石的試驗研究，探討凍結(jié)巖石的相關(guān)物理力學(xué)特性對井筒凍結(jié)設(shè)計具有重要的指導(dǎo)意義。 本文以陜西彬長礦區(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，進行了系統(tǒng)的單軸、三軸壓縮實驗。通過

2、實驗，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，并對他們的同一性和差異性進行了比較分析。在此基礎(chǔ)上進一步研究了兩種巖石的單軸抗壓強度、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。在對砂巖的三軸實驗中探討了砂巖的三軸強度特性與圍壓和溫度的關(guān)系，以此為基礎(chǔ)通過莫爾～庫倫準(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。 在分析國內(nèi)外凍結(jié)壁外載的確定方法和凍結(jié)壁厚度設(shè)計方法的基礎(chǔ)上，