节理间距和倾角对岩体单轴压缩破碎规律的影响

发布时间：2018-01-04 07:38

  本文关键词：节理间距和倾角对岩体单轴压缩破碎规律的影响　出处：《采矿与安全工程学报》2017年03期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：为研究节理间距和节理倾角对岩体破碎特征的影响,对单轴压缩实验后的岩体模拟试件进行了筛分实验。将破碎体按粒径分为粗粒、中粒、细粒和微粒4个粒级,统计和计算了各粒级的质量百分比和频数、比表面积和尺度-质量分布的分形维数。结果表明:1)在节理间距不变时,中粒、细粒和微粒的质量百分比、各粒径的频数、比表面积和分形维数随节理倾角的变化曲线都呈V型,在节理倾角为45°处有最小值,而粗粒质量百分比的变化规律则相反,呈反V型;2)在节理倾角不变时,随着节理间距的减小(节理化系数的增加),中粒、细粒和微粒的质量百分比、各粒径的频数、比表面积和分形维数都增大,而粗粒质量百分比则减小;3)在单轴压缩下,节理密度的增加使得岩体的破碎程度提高、能量耗散增多,这与节理间距和倾角组合变化下试件的劈裂、压碎和剪切滑移破坏模式密切相关。
[Abstract]:In order to study the effect of joint spacing and joint inclination on rock mass fracture characteristics, the rock mass simulation specimen after uniaxial compression experiment was sifted. The broken body was divided into coarse grain and medium grain according to its particle size. The mass percentage and frequency, the specific surface area and the fractal dimension of the scale-mass distribution of each grain level were statistically calculated and calculated. The results show that when the joint spacing is constant, the middle grain is obtained. The mass percentage of fine particles and particles, the frequency of each particle size, the specific surface area and fractal dimension curves with joint inclination are V-shaped, and the minimum value is at 45 掳joint inclination. On the other hand, the change of percentage of coarse grain mass is opposite, which is anti-V type. 2) when the joint inclination angle is constant, with the decrease of joint spacing (the increase of the physicochemical coefficient of joints, the mass percentage of medium grain, fine grain and particle, the frequency of each particle size, specific surface area and fractal dimension increase. The percentage of coarse grain weight decreased. 3) under uniaxial compression, the fracture degree of rock mass increases with the increase of joint density, and the energy dissipation increases. Crushing and shear-slip failure modes are closely related.
【作者单位】： 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(北京)力学与建筑工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(11572344) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(2009QL05)
【分类号】：TU452
【正文快照】： 在采矿、交通、水利等工程中常采用爆破技术,在对岩体的爆破效果进行评价时,破碎体的块度分布特征是一个重要指标[1]。在石油工程中,掌握岩体的破碎规律对提高破岩效率和钻速也是非常重要的。国内外学者对岩石在各种荷载作用下的破碎规律开展了大量的研究。谢和平等[2]研究了

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