金属矿山

作者：王斐笠,郑鸿康,王述红,张俊楠,孟凡震

单位：1. 青岛理工大学理学院,山东 青岛 266033;2. 东北大学资源与土木工程学院,辽宁 沈阳 110819

关键词：岩石力学,结构面,剪切历史,直剪试验,粘滑,抗剪强度,滑移速率,

结构面的剪切特性和滑移特征与滑移型岩爆以及诱发地震等动力灾害密切相关。实验室中的周期性粘滑现象与工程实际中的周期性地震和滑移型岩爆具有相似的发生过程,认为粘滑时产生的应力降和释放的极大能量是产生滑移型岩爆的主要原因,所以粘滑特征的研究有助于揭示工程中滑移型岩爆、诱发地震等动力灾害的诱发机理,但断层或结构面在实际采矿过程中会经历不同的剪切历史。为研究结构面在经历不同剪切历史后的剪切滑移特征,对锯切花岗岩结构面开展了不同应力路径(1→3→5 MPa 和5→3→1 MPa)和速率路径(0. 1→0. 3→0. 6mm/ min 和0. 6→0. 3→0. 1 mm/ min)下的直剪试验。结果表明:① 高应力下的剪切应力、应力降幅值以及滑移速率均大于相应低应力下的数值,但在不同应力路径中呈现出不同的变化规律;② 在变速率加载过程中,剪切应力差异性很小,但应力降幅值和滑移速率存在速率依赖性(加载速率大,应力降幅值和滑移速率均减小)并受速率路径控制。上述分析有助于进一步揭示天然地震、诱发地震、断层滑移型岩爆等与断层或结构面不稳定剪切破坏有关的动态地质灾害的发生机理。

来源：2025年第3期

《金属矿山》期刊编辑部

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