梅群力 鐘太興 陳清運(yùn) 彭靜波
(1.中國(guó)黃金集團(tuán)新疆金灘礦業(yè)有限公司,新疆 鄯善 838200;2.江西都昌金鼎鎢鉬礦業(yè)有限公司,江西 都昌 332600;3.武漢工程大學(xué)資源與土木工程學(xué)院,湖北 武漢 430074)
金鼎鎢鉬礦花崗閃長(zhǎng)斑巖力學(xué)特性試驗(yàn)研究
梅群力1鐘太興2陳清運(yùn)3彭靜波3
(1.中國(guó)黃金集團(tuán)新疆金灘礦業(yè)有限公司,新疆 鄯善 838200;2.江西都昌金鼎鎢鉬礦業(yè)有限公司,江西 都昌 332600;3.武漢工程大學(xué)資源與土木工程學(xué)院,湖北 武漢 430074)
采用巖石常規(guī)三軸試驗(yàn)手段測(cè)試花崗閃長(zhǎng)斑巖的力學(xué)特性。在此基礎(chǔ)上,運(yùn)用H-B經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則對(duì)巖石力學(xué)參數(shù)進(jìn)行估值,并用巖石單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、點(diǎn)荷載強(qiáng)度試驗(yàn)及摩爾應(yīng)力圓作圖法取得的結(jié)果對(duì)估值進(jìn)行檢驗(yàn),以期獲得高精度巖石力學(xué)參數(shù)。研究結(jié)果表明:花崗閃長(zhǎng)斑巖的變形模量E、泊松比μ值隨側(cè)壓變化不大,可以采用不同側(cè)壓下E、泊松比μ值的均值來(lái)確定;單軸抗壓強(qiáng)度σc估值與實(shí)測(cè)值吻合較好,但單軸抗拉強(qiáng)度σt估值與實(shí)測(cè)結(jié)果相差較大;在低側(cè)壓的條件下,內(nèi)摩擦角φ估值與實(shí)測(cè)值、摩爾應(yīng)力圓作圖法確定的值吻合較好,但黏聚力c估值與摩爾應(yīng)力圓作圖法確定的值相差較大。經(jīng)綜合分析,推薦了金鼎鎢鉬礦花崗閃長(zhǎng)斑巖力學(xué)參數(shù)。
花崗閃長(zhǎng)斑巖H-B經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則 巖石力學(xué)特性 常規(guī)三軸試驗(yàn)
金鼎鎢鉬礦在露天臺(tái)階深孔爆破中,爆堆大塊率過(guò)高且塊度分布不均,并伴有根底殘留,據(jù)目測(cè),132 m臺(tái)階大塊率在60%以上,120 m也有40%左右。為提高爆破質(zhì)量,降低采場(chǎng)二次破碎和處理根底工作量,改善后續(xù)的采裝和粗碎的作業(yè)環(huán)境,開(kāi)展了臺(tái)階深孔爆破參數(shù)優(yōu)化的技術(shù)攻關(guān)。該礦巖石結(jié)構(gòu)致密、強(qiáng)度大、磨蝕性很強(qiáng),巖石力學(xué)特性是影響臺(tái)階深孔爆破效果的重要因素。
影響巖石爆破效果的巖石力學(xué)特性包括巖性、靜載、動(dòng)載、地質(zhì)等特性。在新版《爆破手冊(cè)》中,進(jìn)行巖石爆破破碎性分級(jí)和爆破效果評(píng)價(jià)時(shí),主要使用巖性、巖石堅(jiān)固性系數(shù)、破壞能量消耗等靜載力學(xué)特性指標(biāo)[1]。巖石動(dòng)載特性研究結(jié)論多用在炸藥特性選擇和巖石破壞模式描述上。于亞倫[2]通過(guò)動(dòng)荷載實(shí)驗(yàn)指出,巖石動(dòng)荷載強(qiáng)度大于靜荷載強(qiáng)度,存在2.0~2.7倍的關(guān)系,因此對(duì)于堅(jiān)硬、致密性巖石采用高威力的炸藥是合理的。東兆星[3]通過(guò)動(dòng)荷載實(shí)驗(yàn)認(rèn)為,巖石存在4種破壞模式,可以通過(guò)對(duì)靜載強(qiáng)度理論中的有關(guān)常數(shù)進(jìn)行修正獲得巖石動(dòng)載強(qiáng)度。因此,從應(yīng)用的角度出發(fā),同時(shí)考慮到該礦只能采用當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的乳化油炸藥,開(kāi)展靜載條件下巖石力學(xué)特性研究是比較合適的。
巖石常規(guī)三軸試驗(yàn)是獲取巖石力學(xué)特性的重要手段,有些指標(biāo)可以直接從試驗(yàn)結(jié)果中獲得,有些指標(biāo)需要對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理才能得到。這些試驗(yàn)數(shù)據(jù)(指標(biāo))存在離散性較大、非線性和敏感性高等特點(diǎn),在處理過(guò)程中,如果不是有針對(duì)性地選擇合適的數(shù)據(jù)處理方法,就會(huì)出現(xiàn)較大誤差或錯(cuò)誤的結(jié)果。本研究基于巖石三軸試驗(yàn)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),采用H-B經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則對(duì)相關(guān)的力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了估值,并借助巖石單軸和點(diǎn)荷載強(qiáng)度試驗(yàn)的結(jié)論對(duì)估值結(jié)果進(jìn)行了檢測(cè),對(duì)指標(biāo)估值結(jié)果的可靠性進(jìn)行了評(píng)價(jià),指出了H-B經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則的適用范圍,推薦了金鼎鎢鉬礦花崗閃長(zhǎng)斑巖的力學(xué)參數(shù)。
金鼎鎢鉬露天礦目前處于山坡露天礦開(kāi)采階段,采場(chǎng)工作平臺(tái)分別為132 m和120 m臺(tái)階。132 m臺(tái)階為風(fēng)化礦石,120 m臺(tái)階除邊緣外皆為原生礦。含礦花崗閃長(zhǎng)斑巖屬超淺~次中深成相成巖,富含W、Mo等主要金屬元素。其結(jié)構(gòu)呈他形粒(細(xì)粒)狀結(jié)構(gòu),其次為半自形及自形晶粒狀結(jié)構(gòu)。其構(gòu)造以微~細(xì)脈狀構(gòu)造、網(wǎng)脈狀構(gòu)造為主,浸染狀構(gòu)造次之。巖體致密堅(jiān)硬、塊狀結(jié)構(gòu)。巖體斷層節(jié)理裂隙發(fā)育,多為張性、扭性斷裂。臺(tái)階被弱面切割程度較深,節(jié)理裂隙非常發(fā)育,但被石英膠結(jié)的小節(jié)理一般黏結(jié)力較大。
2.1 試驗(yàn)方案
試驗(yàn)對(duì)象為未風(fēng)化含鎢鉬礦的花崗閃長(zhǎng)斑巖。
試驗(yàn)設(shè)備采用MTS815.04型電液伺服控制巖石剛性三軸試驗(yàn)機(jī),軸向最大加壓荷載4 600 kN、圍壓0~140 MPa、溫度在常溫~200 ℃之間。加載方式:①以0.05 MPa/s的加載速度同步施加側(cè)向壓力和軸向壓力,至預(yù)定的側(cè)壓力值,記錄試件軸向變形值并作為初始值;②加載采用一次連續(xù)加載法,以0.5~1.0 MPa/s的加載速度施加軸向荷載,逐級(jí)測(cè)讀軸向荷載和軸向變形,直至試件破壞,并記錄破壞荷載,在試驗(yàn)過(guò)程中,保證側(cè)向壓力始終保持常數(shù)。
巖石常規(guī)三軸試驗(yàn)方案:側(cè)壓按等差級(jí)數(shù)進(jìn)行安排,分別是10、20、30、40、50、60 MPa,為提高試驗(yàn)精度,又增加5 MPa、15 MPa兩組試樣。試樣制作:采用金剛石巖芯鉆,在現(xiàn)場(chǎng)取回的礦樣上鉆孔取巖芯,制成φ50mm,高100mm的標(biāo)準(zhǔn)試樣。
2.2 試驗(yàn)結(jié)果
按2.1節(jié)試驗(yàn)步驟與要求進(jìn)行試驗(yàn),花崗閃長(zhǎng)斑巖常規(guī)三軸試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。依據(jù)表1,將數(shù)據(jù)歸一化處理,結(jié)果繪制在圖1中。
表1 花崗閃長(zhǎng)斑巖常規(guī)三軸試驗(yàn)結(jié)果
注:花崗閃長(zhǎng)斑巖(未風(fēng)化)。
圖1 不同側(cè)壓條件下巖石最大軸壓、彈性模量和泊松比的歸一化曲線
由表1和圖1可見(jiàn):試樣破壞時(shí)最大軸壓與側(cè)壓成正比,呈近似線性關(guān)系。巖石彈性模量與側(cè)壓成反比,近似線性關(guān)系,斜率較??;在側(cè)壓變化過(guò)程中,巖石泊松比隨側(cè)壓變化波動(dòng)性較大,但總趨勢(shì)變化不大。總之,花崗閃長(zhǎng)斑巖的變形模量隨側(cè)壓增加,變化不明顯。
3 基于H-B經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則的巖石單軸強(qiáng)度估值
3.1 單軸抗壓強(qiáng)度σc與完整性系數(shù)mi3.1.1單軸抗壓強(qiáng)度σc估值
經(jīng)驗(yàn)表明,H-B經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則較M-C強(qiáng)度準(zhǔn)則而言,更接近強(qiáng)度試驗(yàn)曲線。H-B經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則可表示為
(1)
式中,σ1為第一主應(yīng)力;σ3為第三主應(yīng)力;σc為單軸抗壓強(qiáng)度;m、s為表征巖體完整性特征的指標(biāo)。
H-B經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則既可以用于巖體,也可以用于巖塊。當(dāng)H-B經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則用于巖塊時(shí),s=1,用mi替換m,則式(1)可變換為
(2)
(3)
(4)
(5)
其中,
基于表1測(cè)試的結(jié)果,依式(1)~式(5)進(jìn)行回歸計(jì)算,單軸抗壓強(qiáng)度σc=271.92MPa,巖石完整性系數(shù)mi=17.958。
3.1.2 單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)
從同組巖樣中抽出2塊進(jìn)行單軸抗壓強(qiáng)度試驗(yàn),以便對(duì)H-B經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則估計(jì)的單軸抗壓強(qiáng)度值進(jìn)行檢驗(yàn)。單軸抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)結(jié)果見(jiàn)表2,估值結(jié)果與實(shí)測(cè)結(jié)果誤差在9%之內(nèi)。如果考慮4號(hào)巖樣中含有節(jié)理裂隙,只考慮8號(hào)巖樣,其誤差只有3%。由此觀之,基于H-B經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則,對(duì)常規(guī)三軸試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行回歸計(jì)算,得出的巖石單軸抗壓強(qiáng)度估值可以滿足工程上的要求。
表2 單軸抗壓強(qiáng)度實(shí)測(cè)結(jié)果
綜上所述,巖石單軸抗壓強(qiáng)度估值與實(shí)測(cè)結(jié)果比較吻合,用該準(zhǔn)則進(jìn)行單軸抗壓強(qiáng)度估值是可取的。對(duì)照E.Hoek在2003年提出的“根據(jù)巖組確定完整巖石的mi值”的范圍,花崗閃長(zhǎng)巖的巖石完整性系數(shù)mi在29±3之間,而該巖石完整性系數(shù)mi估值偏小,不在其范圍內(nèi)。出現(xiàn)這種情況,主要是因?yàn)樵摰V花崗閃長(zhǎng)斑巖中節(jié)理還是比較發(fā)育的,只是被石英充填膠結(jié)了,造成巖樣完整的一種假象,當(dāng)然也可能與晶體顆粒較細(xì)有關(guān)[4]。
3.2 單軸抗拉強(qiáng)度σt3.2.1 單軸抗拉強(qiáng)度σt估值
當(dāng)巖石單軸抗壓強(qiáng)度σc和完整性系數(shù)mi值確定以后,基于H-B經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則的巖石抗拉強(qiáng)度為
(6)
經(jīng)計(jì)算,巖石單軸抗拉強(qiáng)度σt=15.095MPa。
3.2.2 巖石點(diǎn)荷載強(qiáng)度試驗(yàn)與抗拉強(qiáng)度
巖石點(diǎn)荷載強(qiáng)度試驗(yàn)與未經(jīng)修正的巖石點(diǎn)荷載強(qiáng)度IS試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。
表3 巖石點(diǎn)荷載測(cè)試與IS試驗(yàn)結(jié)果
注:D為加載前點(diǎn)間距;D′為試樣破壞前瞬時(shí)點(diǎn)間距;S為試樣破壞前瞬時(shí)面積;De為等效巖芯直徑。
IS平均值為8.272,根據(jù)富蘭克林等編制的點(diǎn)荷載強(qiáng)度指數(shù)的巖石分類(lèi)圖,金鼎鎢鉬礦花崗閃長(zhǎng)斑巖屬?gòu)?qiáng)度極強(qiáng)的巖石。P與De關(guān)系曲線見(jiàn)圖2。
圖2 破壞荷載與等效巖芯直徑平方的關(guān)系
(7)
采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算巖石抗拉強(qiáng)度為
(8)
經(jīng)計(jì)算,σt=7.71MPa。
依H-B經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則估計(jì)的巖石抗拉強(qiáng)度為15.095MPa,而巖石點(diǎn)荷載強(qiáng)度試驗(yàn)的巖石抗拉強(qiáng)度為7.71MPa,兩者相差約50%。由此可知,基于巖石三軸試驗(yàn)結(jié)果回歸出來(lái)的H-B經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則,在σ3<0這一段曲線上,不能真實(shí)模擬巖石抗拉情況下的強(qiáng)度曲線。主要是因?yàn)镠-B經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則建立之初,所依托的實(shí)測(cè)資料中就沒(méi)有一個(gè)σ3<0的樣本[4]。
4.1 巖石內(nèi)摩擦角φ和黏聚力c估值4.1.1 巖石內(nèi)摩擦角φ
在H-B經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則中,并不包括表征巖石抗剪強(qiáng)度的黏聚力c和內(nèi)摩擦角φ。1983年,英國(guó)學(xué)者J.Bray博士[5]從H-B經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則強(qiáng)度包絡(luò)線的定義出發(fā),推導(dǎo)出一套計(jì)算巖體破壞面或潛在破壞面上剪切強(qiáng)度的方法,見(jiàn)式(9)~式(16)。特點(diǎn)在于:在其提出的剪切強(qiáng)度包絡(luò)線表達(dá)式中,不同應(yīng)力狀態(tài)下c、φ表現(xiàn)出非線性,在潛在破壞面上存在內(nèi)摩擦角φ隨正應(yīng)力增大而減小、黏聚力c隨正應(yīng)力增大亦增大的規(guī)律。
(9)
(10)
(11)
(12)
(13)
(14)
(15)
(16)
式中,τ、σ′分別為破壞面上的剪應(yīng)力、正應(yīng)力,MPa);φi、ci分別為在給定τ、σ′條件下巖體的瞬時(shí)內(nèi)摩擦角(°)和瞬時(shí)黏聚力(MPa);τm為在σ1、σ3應(yīng)力狀態(tài)下的最大剪應(yīng)力,MPa;β為破壞角(破壞面與最大主應(yīng)力σ1之間夾角),(°);σc為巖石單軸抗壓強(qiáng)度,MPa;mi、s為巖體經(jīng)驗(yàn)參數(shù)。
在式(12)和式(13)中,沒(méi)有指出σ′如何確定,但在M-C強(qiáng)度理論中已經(jīng)解決這個(gè)問(wèn)題,見(jiàn)式(17)。在依據(jù)式(17)計(jì)算破裂面上的正應(yīng)力時(shí),分別按理論確定的破壞角和實(shí)測(cè)的破壞角分別進(jìn)行計(jì)算。
(17)
式中,θ為最大主應(yīng)力與破裂面法向之間的夾角;σ′為破裂面法向應(yīng)力。
由式(9)~式(17)進(jìn)行估算,取s=1,結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 巖石剪切強(qiáng)度估值與實(shí)測(cè)結(jié)果
4.1.2 巖石內(nèi)摩擦角的測(cè)定
巖柱試樣常規(guī)三軸試驗(yàn)后,試樣往往不是破裂為幾部分,只是在巖柱的側(cè)面會(huì)出現(xiàn)破壞跡線,因此不能直接測(cè)定破裂面與水平面的夾角。這里采用近景攝影法,首先,確定“準(zhǔn)線”,如果破裂面在巖柱的端面出露,那么這條跡線即為“準(zhǔn)線”,如果破裂面只在巖柱側(cè)面出露,需作一個(gè)平行于圓柱端面、穿過(guò)破裂跡線的圓,過(guò)圓與破裂跡線的交點(diǎn)作圓柱軸線的平行線與圓柱端面相交于兩點(diǎn),兩點(diǎn)的連線即為“準(zhǔn)線”;然后,架設(shè)相機(jī),瞄準(zhǔn)“準(zhǔn)線”,盡量使“準(zhǔn)線”處于1點(diǎn)進(jìn)行拍照;最后,將照片導(dǎo)入CAD,即可以測(cè)定破裂面與水平面的夾角,由簡(jiǎn)單幾何換算即可求出破壞角β。按式(14)計(jì)算巖石內(nèi)摩擦角,由表4可見(jiàn),巖石內(nèi)摩擦角具有隨側(cè)壓增加減少的規(guī)律。
4.1.3 巖石黏聚力c
基于花崗閃長(zhǎng)斑巖常規(guī)三軸試驗(yàn)結(jié)果,首先按照式(9)~式(17)計(jì)算巖石的理論黏聚力,然后用實(shí)測(cè)的巖石破壞角替換理論破壞角,導(dǎo)入式(9)~式(17)計(jì)算巖石的實(shí)測(cè)黏聚力,結(jié)果見(jiàn)表4。
綜上所述,巖石內(nèi)摩擦角理論值與實(shí)測(cè)值相對(duì)誤差在10%以內(nèi),其誤差的產(chǎn)生主要是由于破裂跡線有時(shí)難以準(zhǔn)確定位,巖石內(nèi)摩擦角具有隨側(cè)壓增加減少的規(guī)律。巖石黏聚力依據(jù)破壞角的理論值和實(shí)測(cè)值分別計(jì)算,計(jì)算結(jié)果相差較大,表明破壞角相對(duì)于黏聚力而言是一個(gè)非常敏感的因素,其微小的誤差將在計(jì)算巖石黏聚力時(shí)加以放大。因此,H-B經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則不合適用來(lái)估計(jì)巖石黏聚力,建議采用摩爾應(yīng)力圓作圖法或直剪法確定巖石黏聚力。
4.2 基于摩爾應(yīng)力圓的巖石c、φ、σc
在不同圍壓條件下,巖石極限抗壓強(qiáng)度見(jiàn)表1。依表1,在τ-σ坐標(biāo)上繪出相應(yīng)的摩爾應(yīng)力圓,通過(guò)幾何作圖法確定巖石的黏聚力c和內(nèi)摩擦角φ,并依該包絡(luò)線作σ3=0條件下的摩爾應(yīng)力圓,進(jìn)而確定巖石單軸抗壓強(qiáng)度σc,巖石力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表5。
表5 基于摩爾應(yīng)力圓確定巖石力學(xué)參數(shù)
經(jīng)上述試驗(yàn)與分析研究,3種方法確定的巖石單軸抗壓強(qiáng)度相差不大,取平均值作為推薦值。依H-B經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則估算的單軸抗拉強(qiáng)度與點(diǎn)荷載強(qiáng)度試驗(yàn)確定的值相差較大,只能用點(diǎn)荷載強(qiáng)度試驗(yàn)的結(jié)果。巖石變形模量在側(cè)壓變化的過(guò)程中變化不大,可以按均值來(lái)確定。巖石內(nèi)摩擦角具有隨側(cè)壓增加而減小的規(guī)律,在低側(cè)壓的條件下(σ3=0~15MPa),內(nèi)摩擦角估值與實(shí)測(cè)值、摩爾圓作圖法確定值相差不大。巖石黏聚力無(wú)論是基于理論摩擦角還是實(shí)測(cè)摩擦角的估計(jì)值,與摩爾應(yīng)
力圓作圖法確定值相差較大,因此黏聚力估值不能用。推薦的花崗閃長(zhǎng)斑巖(未風(fēng)化)力學(xué)參數(shù)見(jiàn)表6。
表6 花崗閃長(zhǎng)斑巖(未風(fēng)化)力學(xué)參數(shù)
注:低側(cè)壓0~15 MPa時(shí)的平均值。
(1)在用H-B經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則進(jìn)行估算巖石的抗拉強(qiáng)度時(shí),該準(zhǔn)則的σc<0曲線段與實(shí)測(cè)結(jié)果吻合程度較差,不能用H-B經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則來(lái)估算巖石的單軸抗拉強(qiáng)度,可以采用點(diǎn)荷載或巴西圓盤(pán)法來(lái)確定巖石的抗拉強(qiáng)度。
(2)巖石的黏聚力是一個(gè)高敏感性指標(biāo),用H-B經(jīng)驗(yàn)強(qiáng)度準(zhǔn)則進(jìn)行估算時(shí)存在劇烈波動(dòng)的問(wèn)題,因此,不建議采用該法確定巖石的黏聚力,最好采用作圖法或者直剪的方法獲得這個(gè)指標(biāo)。
[1] 汪旭光.爆破手冊(cè)[M].北京:冶金工業(yè)出版社.2010:224. Wang Xuguang.Handbook of Blasting[M].Beijing:Metallurgical Industry Press.2010:224.
[2] 于亞倫.高應(yīng)變率下的巖石動(dòng)載特性對(duì)爆破效果的影響[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),1993,12(4):345-352. Yu Yalun.The effect of dynamic properties of rock on blasting under high strain rate[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,1993,12(4):345-352.
[3] 東兆星,單仁亮.巖石在動(dòng)載作用下破壞模式與強(qiáng)度特性研究[J].爆破器材,2000,29(1):1-5. Dong Zhaoxing,Shan Renliang.Research on the failure pattern and strength properties of rock under dynamic loading[J].Explosive Materials,2000,29(1):1-5.
[4] Brady B H G, Brown E T.Rock Mechanics for Underground Mining[M].New York:Springer,2006:111-114.
[5] Hoek E,Wood D.A modified Hoek-Brown failure criterion for joined rock masses[C]∥Proc Int Conf Eurock'92.England Chest:[s.n.],1992:202-214.
(責(zé)任編輯 石海林)
Experimental Study on Mechanical Properties of Granodioritic Porphyry in Jingding Tungsten Mine
Mei Qunli1Zhong Taixing2Chen Qingyun3Peng Jingbo3
(1.ChinaNationalGoldGroupXinjiangJintanMineralsCo.,Ltd.Shanshan838200,China;2.JiangxiDuchangJingdingTungstenMineCo.,Ltd,Duchang332600,China;3.SchoolofResourceandCivilEngineering,WuhanInstituteofTechnology,Wuhan430074,China)
The mechanical properties of the granodioritic porphyry are tested by the conventional triaxial test.Based on this,the H-B empirical strength criterion is used to estimate the rock mechanical parameters,and the estimated values are verified with the results from uniaxial compressive strength test,point load strength test and stress mohr circle method,in order to obtain high accuracy rock mechanical parameters.The research results show deformation modulusEandpoisson'sratioμofgranodioriticporphyrychangelittlewiththepressurevariation,anditcanbedeterminedfromthemeanvalueE,μatdifferentlateralpressure;Uniaxialcompressivestrengthestimationσcareingoodagreementwiththetestedvalues,butuniaxialtensilestrengthestimationσthaslargedeviationfromthetestresults;Atlowpressure,theestimatedinternalfrictionanglesφareconsistwiththevaluefromtestandMohrcirclemethod,butcohesiveforceestimationcisdifferentfromthevaluebyMohrcirclemethod.Throughcomprehensiveanalysis,themechanicalparametersofgranodioriticporphyryareproposedinJindingTungstenMine.
Granodioritic porphyry,H-B empirical strength criterion,Rock mechanical properties,Conventional triaxial test
2015-06-23
國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(編號(hào):51374049)。
梅群力(1964—),男,高級(jí)工程師。
TD
A
1001-1250(2015)-10-051-05