层理倾角对黑云变粒岩强度与纵波波速影响的试验研究

梁冰^1,2，夏冬^1,2,3，贾淯斐^1,2，吴朝松^1,2,3，李宏^1,2

1. 华北理工大学矿业工程学院2. 河北省矿业开发与安全技术重点实验室

摘 要：为探究层理倾角对岩石强度、变形及纵波波速的影响规律,以研山铁矿东帮边坡层状黑云变粒岩为研究对象,对层理倾角为0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°的岩样进行单轴压缩、巴西劈裂、直剪和纵波波速测试试验。结果表明:单轴抗压强度均值的最大值和最小值对应的层理倾角分别为0°和60°;倾角为45°时弹性模量最小,60°时次之,0°时最大;层理倾角为60°时泊松比最大,15°时最小;随层理倾角的增加,抗拉强度逐渐减小;黏聚力和内摩擦角最大值和最小值对应的层理倾角分别为90°和0°;平行层理方向的波速大于垂直层理方向的波速,纵波在岩样中的传播速度与层理倾角呈线性增加关系。研究成果为研山铁矿顺倾边坡稳定性分析提供基础数据。

关键词：层理倾角;黑云变粒岩;强度参数;纵波波速;各向异性;