富水基岩井筒冻结壁砂质泥岩力学特性试验研究.pdf

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1、第29卷第4期采矿与安全工程学报、，01．29NO．42012年07月JoumalofMining&SafetyEngineeringJuly2012文章编号：1673-3363-(2012)04-0492-05富水基岩井筒冻结壁砂质泥岩力学特性试验研究杨更社，吕晓涛(西安科技大学建筑与土木工程学院，陕西西安710054)摘要在深厚表土层或基岩中建设煤矿井筒，冻结法是有效穿越不稳定的厚表土层或基岩的有效施工方法。为了给立井冻结壁和井壁设计提供合理的设计参数，对冻结壁岩石的力学特性试验很有必要。以陕西彬长矿区胡家河煤矿立井冻结施工工程为背景，对主井井筒砂质泥岩，进行了不同冻结温度梯度状态

2、下的单轴、三轴力学特性试验研究。研究了砂质泥岩在相同围压不同温度条件下及相同温度不同围压条件下的强度和变形特性的变化规律。试验结果表明：随着冻结温度的降低，冻结砂质泥岩的强度在提高，主要原因是温度降低时，岩石冻结时的矿物收缩和冰本身的强度及冻胀力使得富水冻结岩石的强度得到提高。关键词砂质泥岩；冻结；力学特性；试验研究中图分类号Tu473文献标识码AExperimentalStudyontheSandyMudstoneMechanicalPropertiesofShaftSidewallsUndertheFrozenConditionsYANGGeng-she，LVXiao—tao(Sc

3、hoolofArchitectureandCivilEngineering，Xi’anUniversityofScience＆Technology，Xi’an，Shaanxi710054，China)AbstractFreezingmethodisanefectiveconstructionmethodtopassthroughthethickestalluviumincoalmineshaftconstruction．Itismorenecessarytostudythemechanicalpropertiesinordertoprovidereasonabledesignparam

4、etersforshaftfrozensidewalls．TakingthefrozenshaftprojectofHujiaRivercoalmineinShaanxiBingchangcoalmineareaastheprojectbackground，sandymudstoneofpassingthroughthekeyshaRwereobtainedfromtheengineeringsite．theuni—axialcompressiontestsandtri．axialcompressiontestswereconductedunderdifferentfrozentemp

5、eratures．Thestrengthanddefor—mationcharacteristicsofsandymudstonewereanalyzedofthesametemperaturesundertheconditionofdiferentconfiningpressuresandthesameconfiningpressureintheconditionofdiferenttempera—tures．Theresultshowsthattheuni—axialstrengthandtri—axialstrengthofsandymudstoneincreaseswithth

6、efreezingtemperaturesdropping．Themainreasonismainlyduetothepeakintensityofsandymudstonegreatlyimprovedbymineralcontraction，icestrengthandfrostheaveforcewithtemperaturedecreasing．Keywordssandymudstone；freezingcondition；mechanicalproperties；experimentalstudy进入21世纪后，随着我国国民经济建设的迅速来越大。煤炭资源在我国的化石能源中占据

7、着极其发展和人民生活水平的不断提高，对能源的需求越重要的地位，在未来相当长的一段时间内，煤炭仍收稿日期：2011．08．30基金项目：国家自然科学基金项目(50974102，40872177)作者简介：杨更社(1962．)，男，陕西省武功县人，教授，博士，博士生导师，主要从事岩土力学与工程方面的研究。Email：yanggs@xusteducnTeh029·85583007第4期杨更社等：富水基岩井筒冻结壁砂质泥岩力学特性试验研究493然是我国