矿业安全与环保

作者：黄冬梅, 潘鑫, 乔书昱, 朱盈盈, 王新照

关键词：砂岩, 分形特征, 数字图像处理, 小岛法, 抗压强度, 损伤变量

为研究砂岩细观结构特征与其宏观损伤破坏的相关性，以新汶煤田鄂庄煤矿选取的4种典型砂岩为研究对象，通过扫描电镜试验获取其灰度图像，借助实验优度法选取合适的分割方法，对其进行图像处理，并获取砂岩孔裂隙的长度、周长和面积等参数信息；通过小岛法获取岩样孔裂隙分形维数并计算损伤变量，研究分形特征、损伤变量与强度的相关性。研究结果表明：砂岩强度与其细观结构分形维数呈反比关系，砂岩孔裂隙结构复杂程度越高，其分形维数越大，单轴抗压强度越小，砂岩细观结构分形特征可为其强度特性评价及影响分析提供依据；砂岩损伤变量与分形维数具有正相关性，损伤变量随分形维数的递增呈非线性增大，分形维数可较好地表征砂岩的损伤程度和破碎程度，同时影响着砂岩的损伤特征。

来源：2025年第4期

《矿业安全与环保》期刊编辑部

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