磷塊巖晶界受力開裂破壞規(guī)律試驗研究.pdf

1、目前大多關(guān)于巖石的力學(xué)研究都是在宏觀尺度下進行的，巖石是多尺度材料，外部荷載作用使得巖石宏觀斷裂乃至破壞是由于巖石微觀裂紋萌生、發(fā)育、貫通所引起的。所以對巖石微觀裂紋進行研究，對巖石宏觀力學(xué)性質(zhì)的理解和研究有十分重要的的意義。
　　巖石細觀力學(xué)試驗從巖石損傷理論出發(fā)，以晶界為觀察尺度，構(gòu)建試驗方法，解決試驗取樣、制樣、設(shè)備、試驗程序等問題。試驗采用掃描電鏡作為觀測工具，以貴州開磷集團馬路坪礦，湖北興發(fā)集團瓦屋磷礦磷塊巖作為試驗對象

2、進行試驗觀察，獲得大量巖石細觀結(jié)構(gòu)圖片。在對磷塊巖細觀結(jié)構(gòu)有一定了解的基礎(chǔ)上，對加工成型符合巖石力學(xué)試驗標(biāo)準(zhǔn)的試樣進行巖石單軸試驗和三軸試驗，得到巖石裂紋宏觀破壞圖片資料及巖石力學(xué)參數(shù)，將受力破壞后的試樣取開裂處巖片再次進行電鏡掃描觀測，觀察晶界裂紋及其走向。綜合以上試驗結(jié)果，由微觀結(jié)構(gòu)推測其晶界破壞弱面，再對宏觀力學(xué)試驗進行分析解釋，最后由破壞試件開裂電鏡掃面結(jié)果印證該推測。
　　該試驗得出的結(jié)論是，完整度高的磷塊巖單軸和三軸強

3、度高；方解石和膠磷礦的組合膠結(jié)較差，巖石本身裂隙豐富且發(fā)育，巖石完整性差，強度較低；顆粒形態(tài)及顆粒間的膠結(jié)程度對磷塊巖宏觀力學(xué)的影響十分顯著，磷塊巖受力壓縮，幾種晶界弱面中最先遭到破壞的是膠磷礦與白云石的接觸晶界，兩種晶粒大小相差懸殊，難以獲得較好的膠結(jié)程度，受到力的壓縮，接觸晶界間的孔洞延展發(fā)育，形成微裂紋在力的作用下沿晶界擴展。
　　磷塊巖晶界受力開裂破壞規(guī)律試驗研究對磷塊巖地下開采具有重要的工程實踐價值，能夠根據(jù)研究所得到晶