基于直剪试验的胶结充填体与岩石接触面力学特性研究

吴蔚律^1,2，刘光生^1,2，郭利杰^1,2，樊川^1,2，张志红³，张雪楣⁴

1. 北京矿冶科技集团有限公司2. 国家金属矿绿色开采国际联合研究中心3. 北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室4. 山东黄金矿业(玲珑)有限公司

摘 要：采场充填体与围岩接触面处的强度参数对研究采场充填体应力分布及其揭露稳定性具有重要意义。本文对全尾砂胶结充填体与花岗岩光滑面形成的充填体-岩石接触面试块进行了直剪力学试验研究,从充填体灰砂比（1∶4、1∶10和1∶20）、养护龄期（7d和28d）及接触面法向应力（50kPa、100kPa和150kPa）三个方面研究对比了接触面的剪切峰值强度和残余强度,探索了接触面的内摩擦角和黏聚力的相互关系。结果表明:充填体-岩石接触面的峰值剪切强度和残余剪切强度均随法向应力的提高而线性增加;接触面的峰值剪切强度随灰砂比、养护龄期的增加而显著提高,但接触面残余剪切强度随灰砂比和养护龄期的改变基本无敏感性;接触面的内摩擦角明显大于等配比和龄期充填体的内摩擦角,而接触面的黏聚力则小于等配比和龄期充填体的黏聚力,并得出了接触面内摩擦角和黏聚力分别与等配比和龄期充填体内摩擦角和黏聚力的线性相关换算关系。

关键词：胶结充填体;尾砂;接触面;抗剪强度;