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作者
曹钰郤保平赵璐敏常亮亮尚思远吴玮琛
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单位
太原理工大学矿业工程学院太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室
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摘要
岩石在深冷冲击作用下发生的热破裂是由于急剧的温度变化引起瞬时巨大的热应力导致的，热量在岩石内部的传递规律决定了热应力的大小和作用形式。为研究岩石在深冷冲击作用下的传热规律，对花岗岩、砂岩、石灰岩在液氮环境中深冷冲击时内部不同时刻的温度场进行测定，并探讨了岩石特性对传热规律的影响效果，结果表明：1)岩石在深冷冲击过程中的温度变化过程分为缓慢降温、快速降温和温度平缓三个阶段；2)不同种类岩石的温度和温度梯度演变规律大致相同，但由于岩石特性不同导致两者的分布存在差异；3)岩石在深冷冲击作用下的传热和变形受岩石本身矿物组成、结构特征的影响，二者共同决定了岩石的最终破裂程度。
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关键词
液氮深冷冲击温度场温度梯度场热应力
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基金项目(Foundation)
国家自然科学基金面上资助项目(51874207)；山西省自然科学基金资助项目(201701D121131)；
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文章目录
1 液氮冷却条件下岩石的深冷冲击试验
1.1 研究内容
1.2 试件制备与仪器参数
1.2.1 试件制备
1.2.2 试验仪器
1.3 试验方法与步骤
1.3.1 温度传感器的安装
1.3.2 岩石在液氮中的深冷冲击试验
1.4 试验数据处理
2 岩石深冷冲击作用下传热特征分析
2.1 深冷冲击过程中岩石的温度变化规律
2.2 深冷冲击过程中岩石温度场分布
2.3 岩石特性对岩石内部温度变化的影响
3 深冷冲击过程中岩石内部温度梯度分布规律
3.1 岩石内部热应力形成机理
3.2 深冷冲击过程中岩石内部温度梯度分布
3.3 温度梯度峰值随时间的变化规律
4 结论
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引用格式
曹钰,郤保平,赵璐敏,常亮亮,尚思远,吴玮琛.液氮深冷冲击作用下岩石传热规律试验研究[J].太原理工大学学报,2022,53(06):1014-1023.DOI:10.16355/j.cnki.issn1007-9432tyut.2022.06.005.
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