曼家寨排土场散体岩石物料力学特性研究

作     者：梁维 

作者单位：昆明理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：侯克鹏;李克钢

授予年度：2011年

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

主      题：散体岩石物料 压实特性 渗透特性 压缩变形特性 抗剪强度 

摘      要：影响排土场稳定性的因素很多,包括：散体岩石物料的物理力学性质、基底岩层的承载能力、排土工艺、水文地质条件等。本文依托导师课题,着重研究某露天矿排土场散体岩石物料的力学特性。分别从压实特性、渗透特性、压缩变形特性、抗剪强度特性四个方面出发,开展大量的室内试验研究,并结合分形几何理论、松散介质力学、土力学等相关理论知识,探讨散体岩石物料力学特性在不同工况下的变化规律,为排土场边坡的安全稳定性分析提供可靠的物理力学参数和理论指导。 本文主要从以下几个方面进行分析研究： 1、击实试验主要测定散体岩石物料在相同的击实方法和击实功能下的最大干密度和最优含水率,本文进行不同级配的击实试验,分析最大干密度和最优含水率随粗颗粒含量变化的相关性;采用分形几何理论对击实过程中颗粒破碎进行分析,探讨颗粒破碎在不同粗颗粒含量以及不同含水率条件下的变化规律。 2、采用自制垂直渗透仪进行室内散体岩石物料渗透试验,测定其在不同密实程度下的渗透系数,分析渗透系数与密实程度、孔隙比的相关性,探讨影响渗透系数的重要因素,并对散体岩石物料的渗透破坏形式进行了判断。 3、通过室内压缩变形试验,测定天然状态和饱水状态散体岩石物料的各项压缩变形指标,分析散体岩石物料的变形特性。 4、利用室内中型直剪试验仪,开展不同级配散体岩石物料在最大干密度下的直剪试验和现场级配在饱水不同固结状态下的直剪试验,研究散体岩石物料在这两种条件下的抗剪强度变化规律。采用分形几何理论探讨分维数与抗剪强度参数的相关性。