月岩采样及其物理力学特性调研分析.pdf

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1、第42卷第5期探矿工程(岩土钻掘工程)Vo1．42No．52015年5月ExplorationEngineering(Rock＆SoilDrillingandTunneling)May．2015：1—7月岩采样及其物理力学特性调研分析李斌斌，周琴一，何录忠，杜矗森(1．中国地质大学(北京)S-程技术学院，北京100083；2．国土资源部深部地质钻探技术重点实验室，北京100083；3．中国地质科学院勘探技术研究所，河北廊坊065000)摘要：月岩的存在形式和主要物理力学特性直接关系到月岩的可钻性，是取心钻具设计、钻进工

2、艺确定及可靠取心的基本前提和重要依据。通过大量调研分析，认为：国外历次取心管样品中发现月岩以直径较大的岩石颗粒存在，比例为40％～80％，月岩在月球样品中的比重高达65％；月岩粒径分布广，且随着深度的增加粒径大小呈先减小后增大的趋势。月海玄武岩呈疏松状态，其主要物理力学范围为密度3．26—3．51g／am，堆密度3．04～3．34g／cm，孔隙度0—10％，抗压强度约200MPa，动态抗拉强度114～160MPa。关键词：月岩；物理力学特性；可钻性；取心钻具中图分类号：P634．1文献标识码：A文章编号：1672—74

3、28(2015)05—0001—07LunarRockSamplingandtheInvestigation&AnalysisonthePhysicalandMechanicalProperties／L／Bin—bin．ZHOUQin’，HELu—zhong’，DUYao—sen(1．SchoolofEngineeringandTechnology，ChinaUniversityofGeosciences，Beijing100083，China；2．KeyLaboratoryonDeepGeoDrillingTechn

4、ology，MinistryofLandandResources，Beijing100083，China；3．TheInstituteofExplorationTechniques，CAGS，LangfangHebei065000，China)Abstract：Existingformandmainphysicalandmechanicalpropertiesoflunarrocksaredirectlyrelatedtothedrillability，whicharethebasicpremiseandimporta

5、ntbasisforcoringdrilldesigning．Throughalotofinvestigationandanalysis，itisfoundinsamplesincoringtubesthat40％～80％lunarrocksareintheformoflargediameterparticleandtheproportionoflunarrocksinlunarsamplersisupto65％．Thelunarrockshavewideparticlesizedistributionwiththet

6、endencyofpar-ticlesizefirstdecreasingandthenincreasingalongwiththedepthincreasing．Marebasahsisloose，themainphysicalandmechanicalpropertiesaredensity3．26～3．51g／am，bulkdensity3．04～3．34g／am，porosity0～10％，compressivestrengthabout200MPaanddynamictensilestrength114—16

7、0MPa．Keywords：lunarrocks；physicalandmechanicalproperties；drillability；coringdrill0引言重要依据。我国月球探i贝0三期工程将进行月球样品的钻进采集及返回地球进行实验室的精确测量分析与研1月岩采样情况分析究。月岩的存在特点和物理力学性质直接影响月壤目前，地球上研究的月球样品有3个来源11：的可钻性，是采样钻具设计及钻进工艺的重要前提Apollo计划带回的381．7kg月球岩石和月壤；Luna和依据。为保障三期取样工程的可靠顺利实施，对登月计划

8、采集到的321g月球月壤和小岩屑；美国月岩存在形式、物理力学特性及其与采样深度关系和日本探险家在南极冰盖收集的月球陨石。本文主的研究就显得尤为重要。要使用前2个来源的数据来对月岩的粒度分布及其本文通过大量调研，以月岩采样数据为基础，得性质进行探讨。出月海玄武岩的粒径分布、密度、孔隙度、抗压强度美国在1967年7月一1972年12月