大厂91号矿体岩石力学参数工程处理

由于岩体中的结构弱面的存在，以及地下水等因素的影响，致使岩体力学参数与相应的岩石试块力学参数之间存在的很大的差别。现采用Ｍ．Ｇｅｒｇｉ、Ｚ．Ｔ．Ｂｉｅｎｉａｗｓｋｉ和Ｈｏｅｋ－Ｂｒｏｗｎ等多种方法对广西大厂９１号矿体的岩石参数进行工程处理，最后给出了相应的岩体力学参数推荐值。     

滨海矿区地应力与岩石力学参数随埋深的变化规律及其相互关系

三山岛金矿西岭矿区是我国首个进行滨海开采的金属矿区,研究埋深对该区域地应力和岩石力学性质的影响,对于滨海岩石工程开挖设计及灾害防控具有重要意义。通过对该矿区3个地质钻孔ZK88-21、ZK88-14和ZK94-2的不同埋深岩芯进行取样,获取埋深300~1 900 m范围内的岩石标准试样。采用MTS815和声发射系统测试不同埋深岩石的力学参数与不同方向的声发射Kaiser效应点,进而获得不同埋深岩石的力学参数和地应力特征。以此为基础,分析滨海矿区不同埋深地应力、岩石力学参数及其之间的相互关系。结果表明：随着埋深的增加,滨海矿区岩石力学参数、自重应力、垂直应力、最大水平应力和最小水平应力均呈近似对数函数趋势增加,垂直应力的增幅逐渐小于自重应力。岩石力学参数与地应力大致呈对数关系,最大水平应力对岩石力学参数的影响大于最小主应力。埋深对岩石抗拉强度的影响大于其对抗压强度的影响。     

基于L型回弹仪的岩石力学特性试验研究

通过开展岩石静力学试验获取岩石力学参数对于优化露天台阶爆破方案和改善爆破效果具有重要意义。以国内某露天铜矿矿岩为研究对象,使用冲击动能为0.735 Nm的HM-82L型回弹仪对岩体的力学特性开展原位试验研究。此外,在现场钻取岩芯制备标准试样,使用SET-PLT-02型声波测试仪进行波速测试,并基于MTS-322液压伺服力学试验机开展系列力学试验。现场回弹试验结果表明：矿区南端斑岩的回弹值大于北端矽卡岩的回弹值,且回弹值随岩体风化程度的增大而逐渐减小;室内物理力学试验结果表明岩体波速、单轴抗压强度、弹模与回弹值之间的变化规律基本一致,拟合曲线表明波速、单轴抗压强度与回弹值之间呈线性正相关关系,而弹模与回弹值之间呈指数相关关系,拟合相关系数说明利用回弹值估测岩体波速和基本力学参数是可靠的。研究成果为快速可靠地获取该露天铜矿矿区岩体的基本物理力学指标提供了可靠的技术途径。     

基于模糊数学的岩体力学参数折减方法

为评价柿竹园多金属矿地下露天协同开采后的边坡稳定性，需要全面了解边坡的地质情况与岩石力学参数。通过开展单轴抗压强度试验、劈裂拉伸试验、剪切试验，测量出标准试件力学特性参数，包括抗压强度、抗拉强度、剪切强度及内聚力、内摩擦角、弹性模量等。针对传统岩体参数折算的主观性和模糊性问题，采用基于室内岩石样本试验和工程地质资料相结合的模糊数学法进行折减，得到了可用于实际工程分析和建模计算的较为合理、准确的岩石力学参数。     

岩石细观损伤演化与宏观变形响应关联研究

基于岩石全息干涉图的判读和统计分析,高精度定量获取了单轴压缩变质砂岩、板岩和花岗岩岩石试样变形破坏各阶段的细观裂纹演化及其与应力应变的对应关系,分析了岩石细观损伤演化对宏观变形的贡献;在岩样裂纹演化统计值与宏观力学响应的定量研究基础上,建立了试样表面裂损度和宏观变形响应之间的关系,岩石细观损伤引起变形特性的改变可以通过计量岩石表面裂损度加以描述,直观演示了岩石细观损伤演化与宏观力学响应的关联,能够有效地为岩石工程稳定性评价提供理论支撑。     

东乡铜矿粉煤灰胶结充填研究

通过回归正交试验，对东乡铜矿的尾砂、贵溪火力发电厂的粉煤灰加适量的普通硅酸盐水泥及贵溪铜冶炼厂的磨细炉渣浇注而成的充填体试块进行力学试验，得出了试块中粉煤灰含量与试块的力学参数之间的回归关系。     

上覆公路浅埋采空区群稳定性数值模拟

某采石场开采形成了浅埋采空区群，且空区群上覆有一条县级公路。为确保上覆公路和采石场的安全运行，对采空区和上覆公路的稳定性进行了综合分析。首先，对采空区现状、工程地质和水文地质进行了调查；通过开展现场点荷载试验和室内岩石力学试验，获得了围岩的基本力学参数；随后，采用Heok-Brown准则及其强度参数的估计法，将岩石力学参数转化为岩体力学参数；接着，基于转换的力学参数，利用FLAC^3D数值模拟软件对采空区和上覆公路进行了模拟分析，并探讨了采空区及行车荷载对上覆公路的影响。研究结果表明：采空区处于稳定状态，对上覆公路影响较小；公路总体稳定，但公路与采空区的相对空间位置引起的地表不均匀沉降带来的局部离层对于公路有一定的危害。根据分析结果，建议充填4#采空区以降低采空区暴露面积，减少采空区分布的不均匀性以减少对公路离层区的影响，对于公路的局部离层区可采取注浆加固。     

小铁山矿各向异性石英角斑凝灰岩力学参数量测与研究

本文利用各向异性岩体理论，重点研究了各向异性岩石力学参数的测试原理方法，成功地解决了小铁山矿各向异性石英角斑凝灰岩力学参数的量测问题，进一步完善了各向异性岩体力学参数测试理论。     

岩体分类法确定岩体宏观力学参数

采用地质力学分类法(RMR）和霍克—布朗(Hoek-Brown)强度准则来确定岩体宏观力学参数。不依靠代价昂贵的现场试验，通过室内岩石试件的物理力学参数与现场观测到的岩体结构结合起来，得到岩体的等效力学参数，易使工程设计人员掌握和应用。     

岩体弹性模量尺寸效应的拟合研究

在岩石力学参数数据系统的支持下,利用4种函数对7种软、硬岩弹性模量的尺寸效应进行了拟合分析。研究结果表明:指数函数、幂函数和对数函数对硬质岩弹性模量尺寸效应的拟合效果比较理想;指数函数和对数函数对软质岩弹性模量尺寸效应的拟合效果比较理想;虽然目前尚不能提供一个适用于各种岩石的统一的力学参数尺寸效应的经验公式,但在预测大尺寸岩体力学参数时采用多个尺寸效应经验公式,对结果进行分析比较,可以得到一个较合理的岩体力学参数的取值范围。