采矿专业英语翻译.doc

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1、预测不同硬度岩体强度的一种新的实用方法摘要制备能够代表岩体（不连续的结构体）芯部的试样进行实验研究几乎是不可能的。为了克服这些困难，学者们把研究的重点放在了推导能够估计岩体或者岩块的应力-应变的经验公式上了。在学术论文中可以看到：基于一个岩体的性质例如岩体地质力学、地质强度指数、Q值等参数，可以通过降低完整岩石材料的单轴抗压强度来估计岩体的单轴抗压强度值。由于一个特定的经验曲线方程公式的应用受到限制，不能适用于硬度不同的所有类型的岩体，本文提出了一个新的适用于一般岩石的经验法来估计不同硬度岩体的强度，试验中用了五组岩石倾斜破坏的数据和四组岩石单轴抗压强度数据

2、对这个新的经验公式进行验证。在新的经验方程里，原岩材料的单轴抗压强度不仅作为岩石强度降低的尺度参数，而且和岩石材料的弹性模量一块调整岩石强度降低的程度。通过两个相对独立减少的因数来考虑岩体的扰动因数，被应用于岩石结构评级：获得岩体连接处增加的密度、作为胡克定律的两个参数、降低岩体节理的程度。因此，这个经验公式也适用于像矸石堆那样没有胶结在一块的岩块。1.介绍众所周知，由于岩体是不连续的结构体，因此很难从一个岩体中制作出供实验研究的岩体核心试样。为了克服这些困难，学者们把研究的重点放在了推导能够估计岩体或者岩块的应力-应变的经验公式上了。经过努力，学者们在文献

3、中提出了很多经验公式[1-11]。大多数经验公式把完整岩石材料的单轴抗压强度作为一个尺度参数。根据一个岩体的性质例如岩体地质力学、地质强度指数、Q值等参数，可以通过降低完整岩石材料的单轴抗压强度来估计岩体的单轴抗压强度值[1-3]在这个时候，不能明确的回答“哪个经验公式能更好的预测出岩体的强度？”。其实每个经验公式都能很好的预测出它所研究的岩体的强度，而每个推导出经验公式的原始数据还可以推导出更多的别的经验公式。由于这个原因，一个特定的经验曲线方程公式的应用受到限制，不能适用于硬度不同的所有类型的岩体。在表格1中列举的经验公式仅仅把RMR（岩体地质力学）、G

4、SI（地质强度指数）或者JP（节理系数）作为参数，没有明确包括完整岩石材料的强度和可变形性，而“完整岩石材料的强度和可变形性”是影响岩体的强度特别是软性岩体的强度的重要因素。例如：两个材料不同但是具有相类似不连续结构的岩体具有不同的单轴抗压强度和可变长度。虽然两个岩体的特性指标（例如RMR、RMR）可能相似，但是这两种用来估计（岩体的单轴抗压强度）时，所需降低的（完整岩石的单轴抗压强度）的比率不同。事实上，预期抗压强度高、可变形量大的完整岩石材料需要降低（用UCSi预测UCSRM时）的程度高。表格1适用于估计岩体单轴抗压强度的经验公式参考文献经验公式Yudh

5、biretal.[4]Ramamurthy[5]Vardar[614-16]KalamarisandBieniawski[7]Palmström[8]Sheorey[9]AydanandDalgic[10]Hoeketal.[11]和：岩体的单轴抗压强度和完整岩石材料的单轴抗压强度;GSI：地质强度指数;a:Hoek和Brown准则中的不变参数;：在非均质加载条件下岩石强度降低的比率（0.2<<1）;i:相似度；f:坚固性系数；:岩石构造系数；JP:节理系数；图1与岩石单轴抗压强度和岩体性质有关的经验关系图然而，在大多数文献中：当岩体中的岩石特性指数相似时，

6、和的比率也几乎一样（如图1所示）。如图2a所示:Müller[12,13]把岩体的条件分为从非断裂岩体到强烈破碎的岩体.Müller指出：“岩石的应力-应变曲线并没有在达到最大加载应力时结束，而是在出现第一次决定性的破裂时结束。岩石的承载能力下降或快或慢与进一步变形,取决于材料和系统的加荷速率。”后来，在Müller的研究基础上，学者们在系统尺寸的基础上根据岩体的应力-应变曲线命名了不同的岩体[16]（如图2b所示）。正如Müller讨论的那样：完整岩石的地质历史最初是以没有裂纹开始，结果以像糜棱岩受到强烈的构造应力那样变的十分破碎而结束,岩石试样在试验机下

7、失稳的过程与之相似。给岩石失稳后的岩石做应力-应变关系结论要比给失稳中的岩石做应力-应变关系结论难。应该特别指出的是：通过实验室研究，几乎不可能给从达到峰值强度到残余强度阶段的岩石下应力-应变关系结论。然而，柔软岩体和坚硬岩体在失稳后的应力-应变曲线应该是不一样的。Vardar[4,14-16]提出的经验公式认为岩石类型不仅作为一个尺寸参数，而且作为应用（估计）时应该减少的程度。然而，在这个经验公式中没有充分考虑到不连续的性质如风化、杂质、粗糙度等。我们可以在表格1中Vardar提出的经验公式中发现：只有用构造区域连接处的密度来定义岩体的特征时，才考虑用岩石

8、类型决定岩石的坚固性f。事实上，根据最近研究的数据表