化学浸矿作用下氧化铜矿岩力学特性及损伤演化本构模型

邹远刚^1,2，王晓军^1,2，李士超³，曾强^1,2，王新民^1,2，刘健^1,2

1. 江西理工大学资源与环境工程学院2. 江西省矿业工程重点实验室3. 长沙矿山研究院有限责任公司

摘 要：为探究氧化铜矿岩在化学浸矿作用下的力学强度及损伤本构模型,采用RMT-150C岩石力学试验系统对不同浸矿时间的氧化铜矿岩进行单轴压缩试验。结果表明:在化学浸矿过程中,试样孔隙率整体呈增大趋势,化学浸矿前期试样孔隙增速较小,浸矿中期试样孔隙率增速最大,浸矿后期试样孔隙率增速逐渐减小;矿岩的单轴抗压强度与孔隙结构变化有着密切的关系,化学浸矿使得矿岩孔隙率及孔隙尺寸增大,其抗压强度随矿岩有效承载面积的减小而减小;矿岩的损伤劣化由外向内进行,作为损伤因子的微孔隙由局部向整体扩展,随浸矿时间的增加矿岩损伤程度向矿岩内部逐渐增大;以孔隙率为参数建立了酸浸条件下的氧化铜矿岩损伤变量,并根据LEMAITRE应变等价性原理建立了损伤本构模型,揭示了氧化铜矿岩浸矿损伤机理并为实际安全生产提供参考。

关键词：化学浸矿;氧化铜矿岩;孔隙率;损伤本构模型;