自然與飽水狀態(tài)下金川二礦區(qū)深部巖石流變特性分析.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長,目前對資源的需求越來越大,但是事實(shí)上我國的淺部資源已經(jīng)面臨危機(jī),深部資源則存在較大潛力,因此大量的礦業(yè)開采已經(jīng)開始向深部發(fā)展。礦山深部巖體由于埋深較大、原始應(yīng)力高,處于非常復(fù)雜的特殊環(huán)境中,因此往往呈現(xiàn)出明顯的流變性。加之礦山深部通常地下水發(fā)達(dá),深部巖石長期浸泡于地下水當(dāng)中,使得巖石的性質(zhì)更加不穩(wěn)定,加速圍巖的破壞,造成人員財(cái)產(chǎn)損失。因此對含水狀態(tài)下的深部巖石性質(zhì)的研究顯得十分必要。本文針對金川二礦區(qū)深部巖石的力學(xué)特

2、性與流變性質(zhì)進(jìn)行探討,對巖石在自然狀態(tài)下與飽水狀態(tài)下進(jìn)行長期流變試驗(yàn),從宏觀上分析水對巖石力學(xué)特性與流變性質(zhì)的影響,根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果建立了能反映巖石流變特性的本構(gòu)模型。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　 (1)從金川二礦區(qū)深部采集巖石樣本,加工成標(biāo)準(zhǔn)試件,對試件得物理特性進(jìn)行測定。
　　 (2)采用RYL-600微機(jī)控制巖石剪切試驗(yàn)機(jī)對試件進(jìn)行了單軸壓縮和剪切試驗(yàn)。分析了試件的抗壓強(qiáng)度、變形模量及泊松比的變化規(guī)律以及巖樣的變形特點(diǎn)

3、、強(qiáng)度特征和破壞規(guī)律,得到了各種巖石試樣的基本力學(xué)參數(shù),為進(jìn)行巖石蠕變試驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算提供了依據(jù)。
　　 (3)采用分級增量循環(huán)加卸載方式對金川二礦區(qū)深部巖石在自然和飽水兩種狀態(tài)下進(jìn)行流變試驗(yàn),根據(jù)蠕變實(shí)驗(yàn)所得的曲線,按照可恢復(fù)的瞬時彈性應(yīng)變、滯后粘彈性應(yīng)變、不可恢復(fù)的瞬時塑性應(yīng)變與粘塑性應(yīng)變進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,得出了深部巖石在高應(yīng)力條件下的流變特性。
　　 (4)引入一個非線性粘塑體和廣義的Kelvin模型串聯(lián),構(gòu)成一個七元件