Abstract:
煤炭开挖和选煤过程中产生大量煤矸石,堆积于地表的煤矸石易受到环境的影响引发灾害.目前,干湿循环条件下煤矸石土石混合体的强度特性研究较少.通过大型直剪试验,探究干湿循环和含石量对煤矸石土石混合体强度特性的作用机制;揭示含石量(RP)和干湿循环次数对土石混合体积变化及相对破碎率(rB)的影响规律;建立干湿循环下土石混合体抗剪强度劣化方程.试验结果表明,随着含石量的提高,煤矸石土石混合体的内摩擦角呈现线性增加,而黏聚力则呈现出下降趋势;煤矸石土石混合体在剪切过程中呈现明显的剪切收缩现象;煤矸石土石混合体的剪切强度和法向应变最大值随着含石量的增加而增加,并随着干湿循环次数的增加而减小.首次干湿循环对土石混合体的抗剪强度劣化作用显著,3 次干湿循环后土石混合体抗剪强度变化不明显;干湿循环加剧了土石混合体中岩块的破碎趋势,提高岩块的 rB,导致土壤颗粒含量(粒径<5 mm)增加.高法向应力下(nσ=800 kPa),rB 随干湿循环次数增加而提高,而低法向应力下(nσ=200 kPa)干湿循环对岩块破碎影响有限.
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岩石力学与工程学报
ISSN: 1000-6915
Year: 2025
Issue: 2
Volume: 44
Page: 331-341
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