一种破碎泥质弱胶结岩石重组后力学参数的测试方法技术

技术编号:42371390 阅读:25 留言:0更新日期:2024-08-16 14:54
本发明专利技术公开了一种破碎泥质弱胶结岩石重组后力学参数的测试方法,根据现场测量的有效数据,对泥质弱胶结岩样进行三轴试验和按照颗粒级配重组的泥质弱胶结岩块并进行三轴试验。建立三轴压缩数值模型并根据实验结果校正模拟参数;依次遍历试件破坏前、破坏后和重组后的contact的id并设置组名,通过破坏后contact的id分别覆盖破坏前和重组后的试件contact的id的方式得到裂隙和重组后重新胶结contact的分组,然后对重新胶结contact赋重组后的模拟参数,得到破碎泥质弱胶结岩石重组后力学参数。本发明专利技术中模型的外界条件均来自现场,能真实的复现破碎泥质弱胶结岩石重组后力学性能;本发明专利技术的数值模拟方法还能够可视化泥质弱胶结岩石在不同环境条件下的破坏过程和量化裂隙特征。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤矿开采领域,具体涉及一种破碎泥质弱胶结岩石重组后力学参数的测试方法


技术介绍

1、随着我国煤炭资源开采量的增加和东部地区能源储量的锐减,高效、安全地开发西部资源是我国的未来能源开发的战略方向。由于成岩时间晚和特殊的气候条件等,使得西部地区广布泥质弱胶结岩层,此类岩石强度低、孔隙率高,且揭露易风化,遇水易泥化,作为巷道围岩,锚固后存在变形大和易破坏的问题,导致需要对巷道进行多次刷顶、扩帮和起底,以满足生产需求,但多次巷道返修不仅会劣化巷道围岩力学性能,还严重制约了矿井的生产效率和安全性。但研究发现,泥质弱胶结岩石破坏后在满足一定条件时,即一定的外部应力(重组力)和含水量时,破裂面或裂隙可以重新胶结,实现岩石的重组,利用此特性能够原位实现破坏的泥质弱胶结岩石重新胶结形成完整围岩,进而大幅降低巷道返修率,提高矿井的生产能力。

2、但当前关于泥质弱胶结岩石重组方法主要是将弱胶结岩石撵成粉末或不同粒径的小颗粒,在一定含水率和固结压力下进行重新胶结,与实际巷道围岩重组过程相差较大,即完整岩石中产生若干破裂面或裂隙,在固结应力作用下,破裂面本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种破碎泥质弱胶结岩石重组后力学参数的测试方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种破碎泥质弱胶结岩石重组后力学参数的测试方法,其特征在于,步骤1中,单个岩样需完整无明显节理面且尺寸大小需保证能加工出φ50×100mm的岩石标准试件,岩样总数需保证能加工6个以上的岩石标准试件。

3.如权利要求2所述的一种破碎泥质弱胶结岩石重组后力学参数的测试方法,其特征在于,步骤3中,采用破碎机破碎岩样,破碎齿轮型号根据钻孔窥视得到的破碎岩块粒径大小进行选择,岩块总体积大于0.0002m3,采用喷水的方式浸湿岩块,使试件的含水率介于岩样的液塑限之间,将容器密...

【技术特征摘要】

1.一种破碎泥质弱胶结岩石重组后力学参数的测试方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.如权利要求1所述的一种破碎泥质弱胶结岩石重组后力学参数的测试方法,其特征在于,步骤1中,单个岩样需完整无明显节理面且尺寸大小需保证能加工出φ50×100mm的岩石标准试件,岩样总数需保证能加工6个以上的岩石标准试件。

3.如权利要求2所述的一种破碎泥质弱胶结岩石重组后力学参数的测试方法,其特征在于,步骤3中,采用破碎机破碎岩样,破碎齿轮型号根据钻孔窥视得到的破碎岩块粒径大小进行选择,岩块总体积大于0.0002m3,采用喷水的方式浸湿岩块,使试件的含水率介于岩样的液塑限之间,将容器密封24h以确保岩...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵祥岍柏建彪苟赟博王襄禹李延辉刘帅刚王庆伟付豪
申请(专利权)人:中国矿业大学
类型:发明
国别省市:

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