《中国矿业大学学报》论文投稿模板.docx

《《中国矿业大学学报》论文投稿模板.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《中国矿业大学学报》论文投稿模板.docx（5页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、I不同I含水率冻结砂岩强度特，闺“，袁晓峰I李静*王小芳2（I中国矿业大学力学与土木工程学院，江苏徐州221116：2.中国矿业大学一燃炭资源与安全开采国家里点实验室.江苏徐州221116：3,中国矿业大学（北京）深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，北京IOoo83）LMS：比西部软岩冻结工程中，岩石初始含水量和冻结温度是影响冻结壁强度的重要因素。以该地区富水砂岩为研究对象，研究了不同初始含水率冻结砂岩的强度特性。试脸结果表明：含水砂岩试样的单轴抗压强度随冻结温度的降低而线性增长，但其强度增长率随含水率的增加先升高后降低：起裂应力是岩石从弹性变彩阶段到裂蚊稳定犷展阶段的应力闷值，冻结砂岩的起

2、裂应力随初始含水率的增加和冻体温度的降低而增大：在初始含水率为7%,冻体温度低于“5*C时，砂岩冻融后小于10m孔径的孔隙数量增加较为明显：基于以上试脸成果，提出了不同初始含水率冻结岩石的2类强度强化机制：不考虑冻胀损伤的强度强化机制和考虑冻胀损伤的强度强化机制。扶使词，|含水率：冻结温度：核磁共振：孔隙分布使图分类号：皿13文献标识码：A文章编号:(StrengthcharacteristicsoffrozensandstonewithdifferentwatercontenZHANGSanKYUANXiaofengILIJingWANGXiaofang?.SchoolbfMCChaniCS

3、andCiVilEnginCCring.ChinaUniVCrSityOfMininYandTCChnClOXUZhOU.Jian*u221116.China:2.StateKeyLaboratoryofCoalResourcesandSafeMining.ChinaUniversityofMiningandTechnology.Xuzhou.Jiangsu221116,China;3.StateKeylaboratoryforGcomcchanicsandDeepUndCrgrOUndEngineering,ChinaUniversityofMiningandTechnology(Beiji

4、ng),Beijing100083.China)Abstract:InthefreezingengineeringofsoftrockinwesternChina,theinitialwatercontentandtemperatureoffrozenrockareimportantfactorsaffectingthestrengthoffrozenwall.Thewater-richsandstoneintheareawastakenastheresearchobject.Theinfluenceofinitialwatercontentonstrengthcharacteristicso

5、fsandstonewasstudied.Thetestresultsshowedthattheuniaxialcompressivestrengthofweisandstonesamplesincreasedlinearlywiththedecreaseoftemperature,butthestrengthgrowthrateoffrozensandstoneincreasedfirstandthendecreasedwiththeincreaseofwatercontent.Thecrackinitiationstre&sis(hestressthresholdfromelasticde

6、formationstagetostablecrackgrowthstage.Withtheincreaseofwatercontentandthedecreaseoftemperature,thecrackinitiationstressoffrozensandstoneincreasedcontinuously.Forthesandstonewithinitialwatercontent7%.theporesizelessthan10minthesandstoneincreasedobviouslyafterfreezingandthawingwhenthefreezingtemperat

7、urewaslowerthan-15*C.Basedontheanalysisofthetestresults,twokindsofstrengthstrengtheningmechanismsoffrozenrockwithdifferentinitialwatercontentwereproposed:thestrengthstrengtheningmechanismwithoutconsideringfrostheavingdamageandstrengthstrengtheningmechanismconsideringfrostheavingdamage.Keywords:water

8、content;freezingtemperature;nuclearmagneticresonance;poredistribution收稿H用：201（9基金IHLI:国宓自然科学礼金项目（5I7WW8,51474223）；中央更本科研业务费项目（2009Qm2）通讯作者张：.男，XX省XX市人,教授，博士生导师,工学海士，从事岩土工程.丁山建设工程方面的研究.Enai1h引用格式：张三.袁晓峰f阶.等.不同含水率冻结砂咨强度特性IJ中国Ir业大学学报.2020.49（5）：1-10.ZHANGSan.YUANXiaofeng.UJing,elal.Slrvnglhcbaracierixl

9、icsWfrozenquhlunewithdifIerenla3ierconenlJ.Jouma!ofChinaUniveoHyofMining&lechx*logj.2020.495）：1-10.批注wl:本文由几篇文章拼接而成,不用关注运辑关系是否正确，仅参11相关格式要求即可.页面设置:页边定上下左右均为2cm,正文和参考文献部分采用双栏排版。一级标题为小四号黑体二级标题为五号黑体，三级标题为五号宋体。批注w2:论文题目要精炼、醒目,去掉“研究”字样，般不超过20个字。用二号宋体，单倍行距，段前后各加一行.批注lw3:作者姓名之间用逗号隔开，用小叫号宋体：如果作者单位有多个，要分别在作者

10、名上角标记相应的1,23,.稿件一经本刊录用，作者将不能有任何改动，请在投稿时确定。批注w4:单位具体恪式：级单位名称.级单位名称，单位所在省（出辖市）市邮编.不同单位之间用“：”分隔.用小五号宋体批注IwS:摘要中股不出现公式，去掉“本文”等第1人称字样，不出现参考文献序号.摘要中应包括目的、方法、结果和具体的结论，中文摘要一般不少丁3字。用五号楮体.批注w6:关键词尽以选用规范词，般列46个关键词，词间加分号。批注【W7J：请补充中图分类号,批注we：除弟个单词及专有名词的苜字母用大n外，其余字母均为小写.三号罗马字体，单倍行距,段前后各加一行.批注（w9:作者姓名英文与中文要相对应,其间

11、用逗号隔开。姓全部大写，名首字母大耳。小四罗马字体。批注wl:作者单位英文格式：（1.级单位级单位，单位所在市,省邮编，国家：2.-）小五罗马字体.d)“=,式中：PW为水的宓度：V为试样的体积.-7.W=妃刈00%.PJI图2冻结试验机2不同含水率冻结砂岩强度特性者!我国煤炭开采整体战略的西部转移，在内蒙古、甘肃、陕西等西部地区掀起建井高潮，而在该地区矿井建设过程中，需要穿越成岩较晚的中生代地层，该地层具有富含水，强度低、胶结性较弱的特点。对此，传统的注浆施工已无法保证施工安全，而冻结法施工是穿越该富水砂岩地层最为有效的方法川。采用冻结法施工不仅可以提高围岩的整体强度，而且形成的冻结壁可以防

12、止水的渗入。冻结壁的强度在冻结法施工过程中起着至关重要的作用，因此成为人们关注的焦点。冻结壁的温度过高，其强度达不到设计要求，则容易引起井壁的垮裂事故，如：内蒙古母杜荣登矿风井井筒和副井，在挖掘过程中由于岩石冻结壁强度不够，被迫采取加强冻结措施虫冻结壁的温度过低、强度过大不仅会造成资源的浪费，且会对岩石内部结构造成一定的冻融损伤。影响岩石冻结强度的主要因素市岩石温度、初始含水率及所处的地应力环境M网。本文以地下450m深的中生代富水砂岩为研究对象，研究了初始含水率和温度对冻结砂岩强度特性的影响，并结合核磁共振技术，研究了不同初始含水率的砂岩试样在不同温度下冻融后的孔隙结构的变化，以期对西部软岩

13、冻结工程中冻结壁的设计及稳定控制提优依姻。hi冻结砂岩强度试验1.1 不同含水量试样的制备试验中使用的砂岩来自鄂尔多斯市石拉乌素煤矿地卜45Om深的中生代富水砂岩，砂岩表面放大50倍后的细观结构如图I所示。图1砂岩试样的细观结构Fig.1Mcso-Structurcsofthesandstonesample由图1可知，所用砂岩为孔隙胶结类型，其主要由白色的石英颗粒组成，颗粒大小主要集中在0.196-0.321mm,属于中砂岩，局部存在黑色煤颗粒及黏十.矿物，孔隙结构较为发育，孔隙宽度主要集中在0.066-0.130nml）通过X射线衍射对砂岩试样的主要成分及含量进行分析发现，砂皆试样主要由石英

14、、斜长石与钾长石构成。将加工好的砂岩试样放入电热鼓风干像箱中，在105C下烘干48h,得到其干质量Mdo，然后将其置于真空饱和仪中，对试样饱水处理，得到其饱和质量G，则有效孔隙度可由式（1）可得将饱水试样置于电热鼓风干燥箱中，在温度50C的条件下风干,并每隔一定时间称取试样的质量，由式可制备不同含水率的砂岩试样式中：卜的试样含水率：加为试样的质量。1.2 冻结砂岩的单轴抗压强度试验试验所用设备为中国矿业大学（北京）城市地下工程实验室的TDW-2微机控制冻土三轴试验机（I图力。该系统可以提供最低-30C的试验环境，控制精度为02CnFig.2Thefreezinglestmachine(为研究初

15、始含水率和冻结温度对砂岩试样单轴抗压强度方的影响，分别将初始含水率w=0%,l%,3%,5%和7%的砂岩试样置于温度7=-5,-10,-15和-20C的环境中冻结24h.然后以0.12mVmin加载速度对试样进行加载，直至破坏。2.1初始含水量和冻结温度对砂岩强度的影响评判土体压缩性指标的方式有多种，其中土的体枳压缩系数是按照e-p曲线求得的压缩性指标。本文采用融土相对压缩系数mJ%即土的体枳压缩系数。根据压缩试验曲线，可得融土相对压缩系数隙上边界冻结温度冻融次数的变化曲线，如图3所批注wll:前者部分不需要加“引吉”、“前言”、“绪论”等标题，批注wl5:公式依出现的顺序编号（如果在下文中没有提到此公式，可以不输号）。变量注意用斜体.在正文文字中出现的物理量、字符、字母以及其他符号，要尽量不用公式编辑器（列出的公式除外）.请使用外桂的Mathtype来编写公式，不要用Word自带的公式编辑器.批注wl6:物理敬符号在文中首次出现时，前面应有其中文名词或劝其进行解择,后文重更出现时可直接用符号表示：物理做符号解标的顺序要以在式中出现的顺序为依据“个符号只代表个物理含