干湿循环条件下煤矿砂岩分离式霍普金森压杆试验研究

由于降雨、季节引起地下水位升降等原因，地壳中岩体常处于干湿循环状态。为研究干湿循环对岩石动态力学性能的影响，以安徽恒源煤矿北风井-259m处砂岩为研究对象，采用?50mm变截面分离式霍普金森压杆试验装置，对长径比为0.5的煤矿砂岩试件经干湿循环作用后实施单轴冲击压缩试验，获得了砂岩动态单轴压缩应力-应变曲线。研究发现，由于自由水的stefan效应，干湿循环1次对砂岩具有增强作用，单轴动态抗压强度最高；其后，随着干湿循环次数的增加，砂岩受水侵蚀物理弱化作用，砂岩动态单轴抗压强度呈乘幂关系降低，砂岩试件的冲击破碎块度逐渐变小。试验结果表明，干湿循环12次时砂岩动态抗压强度比干湿循环1次降低约24%，表现出较强的劣化效应。