温度对岩石所造成的热损伤影响显著,如:深部矿井降温、隧道火灾喷水灭火、地热抽采等均面临高温岩石冷冲击诱发损伤开裂问题。因此,开展大温差作用对高温岩石冷冲击损伤致裂研究,具有重要的研究价值与指导作用。目前,相关研究主要集中于高温岩石损伤及开裂方面,而围绕冷冲击后高温岩石损伤演化与致裂效果的研究相对较少。因此,本文采用理论分析、冷冲击试验及数值计算等研究手段,以高温花岗岩为研究对象,开展不同冷冲击作用对高温花岗岩致裂效果研究,通过对比不同冷冲击作用后高温岩样物理力学性能差异特性,藉此探究裂纹演化形态及致裂机理。主要研究工作如下:(1)不同冷冲击条件下含孔花岗岩温变及致裂效果分析;以含孔花岗岩作为对象,研究不同冷冲击前后,花岗岩开裂状况、裂纹形态等变化,并分析冷冲击过程中花岗岩温度变化规律。基于数码电子显微镜对花岗岩经历不同冷冲击作用后细观结构变化分析,开展裂纹开裂形态、延展方式等量化统计分析,探寻冷冲击作用诱发显著致裂变化的温度阈值,进而明确冷冲击作用诱发高温花岗岩致裂演化的普遍性规律。(2)冷冲击诱发高温花岗岩致裂演化数值模拟分析;基于室内试验测试结果,通过建立数值模型对不同冷冲击后高温花岗岩致裂模拟,利用RFPA数值模拟程序对不同冷冲击作用下含孔花岗岩致裂过程及效果进行模拟分析。并分析了模拟与试验结果的偏差。(3)不同冷冲击条件下高温花岗岩损伤演化特性分析;对不同冷冲击后的花岗岩开展波速及视电阻参数测试,明确因不同冷冲击作用产生的差异性规律,并结合单轴压缩与声发射检测试验,得到花岗岩在不同冷冲击后的力学参数变化特征,归纳总结不同冷冲击条件下高温花岗岩力学损伤演化特性。(4)将试验结果与理论分析相结合,立足岩石矿物学等范畴,从热力学、矿物学等角度出发,探究了不同冷冲击作用所造成的花岗岩致裂演化机制与力学损伤机理,揭示了冷冲击对花岗岩从细观损伤发展到宏观力学破坏的内在关联。