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Optimal Proportion of Similar Materials and Rockburst Tendency of White SandstoneProporción óptima de materiales similares y tendencia al estallido de rocas de la arenisca blanca

Resumen

Para explorar la tendencia al estallido de la roca, se optimizó una relación de materiales similar basada en la arenisca blanca. Se utilizaron como materiales principales arena de cuarzo, polvo de hierro, yeso, cemento, retardador y un agente reductor de agua. Se utilizó el principio de diseño ortogonal de pruebas para determinar el diseño de pruebas ortogonal de cuatro factores y cuatro niveles con el contenido de arena de cuarzo, el contenido de polvo de hierro, la relación yeso-cemento y el tamaño de las partículas de arena como factores de influencia. Se realizaron ensayos de compresión uniaxial y ensayos de tracción en modelos de materiales similares. Se analizaron la resistencia a la tracción y el módulo elástico, se investigó la importancia de cada factor de influencia y se ajustaron los resultados de las pruebas de los materiales similares. Las proporciones óptimas de los materiales similares de arenisca blanca resultaron ser un contenido de arena de cuarzo del 36%, un contenido de polvo de hierro del 1,9%, una relación yeso-cemento de 1,8 :1, y un tamaño de partícula de arena de 2-4 mm. Las propiedades físicas y mecánicas de los materiales similares coincidían con las de la arenisca blanca. Las propiedades mecánicas de los materiales similares se compararon con las de la roca original. Al juzgar la propensión al estallido de la roca y verificar el índice, se concluye que los materiales similares pueden simular eficazmente las características de la arenisca blanca, que es un material similar ideal del estallido de la roca, y todos ellos muestran una fuerte propensión al estallido de la roca. Se produjeron especímenes de roca con proporciones óptimas y se discutieron los cambios de energía interna y los mecanismos de rotura de roca del modelo a diferentes temperaturas. Los resultados muestran que el proceso de rockburst está estrechamente relacionado con la energía, como la energía térmica y la energía de deformación elástica, y que el proceso de fallo de la roca puede dividirse en tres etapas principales: acumulación de energía, formación y propagación de microgrietas, y penetración y estallido de grietas. Proporciona una base experimental para la preparación de materiales similares al estallido de la roca que se ajustan más a la situación real del proyecto y proporciona una base para discutir el criterio energético del estallido de la roca.

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