矿岩力学参数测定

发表时间:2021/4/15   来源:《科学与技术》2021年第2期   作者:朱先锋
[导读] 为了解新田岭矿山岩石与围岩的力学性质
        朱先锋
        湖南新田岭钨业有限公司

        摘要:为了解新田岭矿山岩石与围岩的力学性质,本文对新田岭矿山具有代表性的矿岩进行了现场取样与标准试件制备,通过对矿体以及围岩进行室内单轴抗压、单轴抗拉以及剪切试验,以得到各项力学参数,为后续研究中岩体质量分级以及采空区稳定性研究提供参考依据。
        关键词:矿岩;力学;参数
1 试件的制备与选取
        本次试验所用样本取自新田岭矿区,主要为矿区典型矿体和围岩,其中包括:矿石、花岗岩、灰岩。选用完整性较好的矿岩样品为研究对象,根据国际岩石力学学会要求规范,将岩块制备成符合标准的试,且制备完成后试件对应端面间平行度低于0.05mm,各端面的平面度小于0.02mm。本次试验一共得到了标准实验试件45个,包括抗压试件12个,剪切试件21个,抗拉试件12个。试样实验均在风干状态下进行的。。其中XSK(1~4)表示小板垅矿石试样有4个,编号分别为XSK1、XSK2、XSK3、XSK4。
2 劈裂拉伸试验
        测定岩石抗拉强度的方法有很多,有劈裂法,弯曲试验法,圆柱体或球体的径向压裂法等,这些方法中劈裂拉伸试验法是最容易做的。为对矿区矿体以及围岩的抗拉强度进行测定,本文对矿山将取自矿山的岩样加工成直径、高度均为50mm的圆柱体,并开展劈裂拉伸试验。试验加载设备选用SHT4206型微机控制电液伺服万能试验机,其最大荷最载高至2000kN。本次试验加载速度设置为0.1mm/s,具体试验设备及过程见图1。
 

        式中:P——为试验加载最大荷载;
                D——为试样的直径;
                H——为试样的高度。
        根据式(1)得到了不同岩性岩石以及矿体的单轴抗拉强度,具体结果见表1-3和图2-4。



3单轴压缩试验
        为对矿区矿体以及围岩的抗压强度进行测定,本文以类似的方法对矿山所取试件开展单轴压缩试验。具体试验结果见表4-6和图5-7。
表4 矿石单轴压缩试验结果


4小结
        本次针对新田矿区典型矿石以及围岩开展抗拉、抗压、抗剪的力学试验,得到了新田矿区典型矿石以及围岩的基本力学参数。
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