三轴压缩条件下尾砂力学行为与破碎机理

为探究尾矿材料在高应力状态下的力学行为与破碎机理,对其进行不同条件的三轴压缩试验,分析围压、含水率、干密度对尾矿颗粒破碎程度的影响。引入修正颗粒破碎率B~*_r的概念来表示颗粒破碎程度,计算尾矿材料试验前后的颗粒破碎分形维数及分形维数差值,并探究尾矿材料修正颗粒破碎率B~*_r与分形维数之间的关系。试验结果表明:颗粒破碎与围压、含水率具有良好的相关性,干密度对颗粒破碎影响微弱;高应力状态下颗粒破碎过程中存在1500 kPa与4000 kPa两个分界值,该分界值将颗粒破碎程度划分为3个不同的阶段;尾矿颗粒破碎具有良好的分形特征,分形维数差值与颗粒破碎率之间存在良好的线性关系,颗粒分形维数差值可以很好地表征颗粒破碎程度。该试验研究成果可为大型高尾矿库的稳定与安全评估提供理论指导和依据。