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作者：刘奇;许家杭;李青海;陈淼;
单位：山东科技大学能源与矿业工程学院;山东科技大学矿山灾害预防控制重点实验室;
摘要：为了揭示酸腐蚀对不同层理倾角砂岩力学特性的影响,开展了不同酸性环境、不同层理倾角下层状砂岩的单轴压缩试验,结合声发射监测,对比分析了砂岩试样强度、变形、脆性与破坏模式等各向异性特征,建立了不同酸性环境、不同层理倾角下砂岩单轴抗压强度模型。研究结果表明:(1)随着层理倾角的增加,砂岩峰值强度呈先下降后上升趋势,砂岩弹性模量总体呈上升趋势,泊松比呈先上升后下降再上升的趋势。(2)随着浸泡溶液酸性增加,砂岩的峰值强度、弹性模量呈下降趋势,泊松比呈上升趋势,砂岩强度和变形各向异性特征增强。(3)提出了不同酸性环境下完整岩块单轴抗压强度的计算模型,建立了不同酸性环境、不同层理倾角下的砂岩单轴抗压强度模型。(4)随层理倾角的增加,砂岩的破坏模式改变明显,层理倾角为30°,45°和60°时,试样脆性较低,更易发生剪切破坏;随着浸泡溶液酸性增强,岩石脆性降低,实时声发射计数由“低频高峰”转变为“高频低峰”,破坏模式由拉伸劈裂破坏居多转变为剪切破坏居多。研究成果可为酸性矿井水影响区岩石工程稳定变形分析提供参考。
关键词：岩石力学;酸腐蚀;砂岩;各向异性;声发射
基金资助：国家自然科学基金资助项目(51904168); 山东省自然科学基金资助项目(ZR2023ME021); 青岛市博士后基金资助项目(QDBSH20230202050); 山东省博士后基金资助项目(SDCX-ZG-202400227)
