露天矿边坡岩石剪切力学特性与破裂特征研究

作     者：时旭阳 才庆祥 李兆霖 周伟 李明 SHI Xuyang;CAI Qingxiang;LI Zhaolin;ZHOU Wei;LI Ming

作者机构：中国矿业大学矿业工程学院煤炭资源与安全开采国家重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学深部岩土与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 

出 版 物：《采矿与安全工程学报》 (Journal of Mining & Safety Engineering)

年 卷 期：2021年第38卷第2期

页      面：334-342页

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：中央高校基本科研业务费项目(2020QN43) 

主　　题：露天煤矿 边坡 剪切 裂隙 

摘      要：通过对新疆地区某露天矿不同岩石开展一系列不同法向应力条件下的直剪试验,结合数字照相监测与电镜扫描技术对不同岩石不同法向应力条件下剪切力学特性与宏细观破裂特征展开深入研究。结果表明:Group 1,3两组岩石应力-应变曲线变化平缓,在低法向应力条件下(1,2 MPa)裂隙倾角分布较广,产生了较为复杂的裂隙面,且细观形貌以微孔、微坑等特征为主,韧窝分布均匀,表现出明显的塑性破坏特征。Group 2,4岩石剪切应力-位移曲线到达峰值之后迅速跌落,且峰后黏聚力变化较大,在低法向应力条件下裂隙特征极为简单,断面平整度相对较好,纹理均匀、界面光滑,说明法向应力未对岩石产生诱导破裂作用,反而起到围压约束裂纹扩展的作用,具有明显的脆性特征,增加法向应力(3 MPa),岩石表面出现了高倾角裂隙,岩石逐渐由脆性特征转为延性特征。此外岩石表面裂隙倾角30°是一个重要的分界,当倾角集中在30°以下,岩石表现出脆性特征,当倾角集中在30°及以上,岩石延性特征显现。