膨胀岩水理性及膨胀势能释放规律试验研究.pdf

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1、第66卷第4期有色金属(矿山部分)2014年7月doi：lO．3969／J．issn．1671—4172．2014．04．014膨胀岩水理性及膨胀势能释放规律试验研究严荣富，仝庆亮，崔学伟，那米日(北京科技大学土木与环境工程学院，北京100083)摘要：以夜长坪钼矿膨胀性矿体巷道的破坏为工程背景，基于水理性试验方法，了解到其膨胀是先快速增加后逐浙稳定的过程，并对膨胀岩经多次吸失水过程后其膨胀势能的变化情况进行研究。试验结果表明，随着吸失水试验次数的增加，膨胀岩的膨胀性会逐渐减小至稳定状态。试验所揭示出的膨胀势能释放规律，为膨胀岩工程支护提供理论依据。关键词：膨胀岩；膨胀势能；释放规律

2、中图分类号：TD315文献标志码：A文章编号：167卜4172(2014)04—0063—04Experimentalstudyonwater—physicalpropertiesofswellingrockandthereleaserulesofswellingpotentia1energyYANRongfu，TONGQingliang，CUIXuewei，NAMiri(SchoolofCivilandEnvironmentalEngineering，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China)Abstra

3、ct：BasedontheengineeringbackgroundoftheroadwaydamageinYechangpingMolybdenumMineandthewater—physicalpropertytest，it’Slearnedthattheswellingwasarapidlyincreasingprocessfirstlyandthengrad—uallybeingstable．Withstudyingthechangeoftheswellingpotentialenergyaftertheswellingrockisrepeatedlyex—posedtOwa

4、terabsorption-dehydrationprocesses，wefoundfromtheexperimentthatwiththeincreaseoftesttimes，theswellingabilitywoulddecreasetOasteadystate．Theswellingpotentialenergyreleaserulesdescribedbythetestcanprovidetheoreticalbasisforthesupportengineeringinswellingrocks．Keywords：swellingrock；swellingpotenti

5、alenergy；releaserules水是膨胀岩的最重要的因素，结合膨胀岩的水云岩，底板主要为龙家园组白云岩。由于受风化作理性，国内外学者们做了大量实验来解释膨胀岩的用的影响，矿体可明显分为氧化矿石和原生矿石，其膨胀机理。膨胀岩的膨胀是矿物内部一系列物理、中氧化矿石约占2O％。此外，矿体中含有滑石类物化学及力学效应等因素综合作用的结果。诸多工程质和膨胀性矿物，其稳定性和地质特征明显不同，属实践和试验研究表明【_I]，保持天然含水量不变，膨胀于易崩落破碎矿体。为了确定夜长坪钼矿采场巷道岩即使在水中也几乎不显示其膨胀特性。但是，当的支护方式，保证开采过程的安全性和稳定性，对该岩体受开

6、挖扰动，含水量变有所变化，加上应力场的矿1040m水平采场的矿岩进行水理试验和变形释调整，膨胀岩就会发生极大程度地膨胀、崩解甚至泥放规律研究。化，造成巷道失稳破坏。1膨胀岩水理性基本试验研究与分析夜长坪钼矿体受近东西向和北北东向两组断裂复合控制，形成上部矿体(工)和下部矿体(1I)两个1．1膨胀岩水理性测试方法主要矿体j。上部矿体顶板主要为龙家园组白云膨胀岩水理性指膨胀岩中所含的水在量和质上岩，底板为龙家园组白云岩或燕山期钾长花岗斑岩，的变化导致膨胀岩呈现出的各种各样的性质，主要下部矿体顶板为燕山期钾长花岗斑岩或龙家园组白包括塑性、膨胀、收缩、崩解等。研究膨胀岩水理性用到的基本试验方

7、法有L3岩石单轴抗拉／压试验、矿作者简介：严荣富(1989一)，男，硕士研究生，采矿工程专业，主要研物成分分析、耐崩解试验、自由膨胀率试验、侧限膨究方向为采矿工艺、巷道支护、地压管理。胀率试验、侧限膨胀力试验等。这些试验一般都相第4期严荣富等：膨胀岩水理性及膨胀势能释放规律试验研究坪铝矿矿岩具有较强的膨胀性。表2膨胀性试验结果舯Table2Swellingtestresult次数／次侧限膨胀率与时间关系如图3所示，膨胀岩遇图4侧限膨胀率与试验循环次数关系水