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摘要
煤炭地下气化等工程均涉及显著的高温热效应，导致地下煤岩体的强度、变形和断裂特性变得异常复杂。采用预制裂隙圆盘三点弯曲加载方法，对25～800℃高温热处理砂岩试样的Ⅰ-Ⅲ混合断裂特性进行了试验研究，探讨了温度对有效断裂韧度、断裂能以及微观结构的影响。研究结果表明：砂岩的有效断裂韧度随断裂混合系数Me13的增大而线性增大，相同条件下Ⅰ型断裂韧度最大，而Ⅲ型断裂韧度最小；随着温度的逐渐升高（25～800℃范围内），有效断裂韧度和断裂能均呈现先缓慢增大，400℃以后急剧减小的趋势，这主要与石英的相变有关；400℃热处理后砂岩微观形态以沿晶裂纹为主，而800℃时由于矿物相变和分解，形成了较多的穿晶裂纹；砂岩的Ⅲ型和Ⅰ型断裂韧度总体服从线性规律，即KⅢC=0.65KⅠC，同时，Ⅲ型和Ⅰ型断裂韧度与抗拉强度均呈现较好的正相关性。
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单位中国矿业大学（北京）; 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室; 中国矿业大学
