金属矿山

作者：李小二,朱开鹏,任志祥,徐玮,张文忠,马荷雯,李洁祥,田永超

单位：1. 河南能源焦煤公司赵固一矿,河南 新乡 453634;2. 中煤科工西安研究院(集团)有限公司,陕西 西安 710077;3. 河南理工大学资源环境学院,河南 焦作 454003;4. 河南理工大学土木工程学院,河南 焦作 454003

关键词：结构面,剪切力学性质,剪切强度,注浆,粗糙度,

实际工程中常见岩体沿着结构面发生剪切破坏,注浆结构面的剪切强度是决定岩体稳定性的关键指标。为了研究注浆结构面的剪切力学性质,开展了三维激光扫描、水泥注浆和直接剪切等系列试验,研究了不同法向应力、粗糙度、注浆厚度等条件下注浆结构面的变形、破坏与强度特征,建立了粗糙剪胀效应和充填黏结效应协同影响下的注浆结构面剪切强度模型。研究表明:注浆结构面呈现明显的剪切滑移破坏特征,初始阶段的剪切刚度较高,峰后曲线呈下凹形,破坏区域主要集中在浆液结石体;提出了充填效应、黏结效应和异质结构面岩壁强度的表征方法,根据灌浆厚度与上下结构面围合区域的三维形貌特征表征充填效应,根据浆岩接触界面的水灰比、孔隙度和水化度表征黏结效应,根据浆液结石体与结构面岩壁的强度特征以及注浆结构面破坏特征确定异质结构面的岩壁强度;采用JRC-JCS 模型表征结构面的粗糙剪胀效应,在此基础上,考虑结构面岩壁与浆液结石体力学特性差异以及浆液结石体的充填黏结效应,建立了注浆结构面剪切强度模型。研究成果可为大型岩体工程变形控制与稳定性分析提供理论支持。

来源：2025年第3期

《金属矿山》期刊编辑部

查看金属矿山杂志2025年第3期