冲击载荷下石灰石力学特性与能耗规律研究

摘要

为了研究三友露天石灰石矿在开采过程中爆破引发的冲击载荷对于矿石力学特性的影响与破碎时能量的变化规律,采用SHPB实验系统对石灰石进行不同冲压气压下的冲击加载实验,分析了石灰石的动态强度及能量变化规律反映岩石内部裂纹的产生发育过程。经研究结果表明,应变率为26.25 s^(-1)时,岩石的动态抗压强度80.67 MPa,应变率增加至34.30 s^(-1)时,岩石的动态抗压强度98.00 MPa;动态抗压强度随应变率增加呈现出指数增加的趋势,且存在一个应变率分界值,在应变率小于29.00 s^(-1)时,石灰石的动态抗压强度增长缓慢,在当应变率大于29.00 s^(-1)时,石灰石的动态抗压强度快速增加;随着入射能的增加,吸收能与其成线性增加趋势,透射能与其成二次函数增加趋势;随着应变率的增加,岩石单位体积吸收能从0.24 J/cm^(3)增加到0.63 J/cm^(3),表明岩石在高应变率下破坏耗能更大。