某金矿矿岩尺寸效应性质试验研究及应用

摘要

为指导某金矿留设安全矿柱,采用理论分析和室内试验的方法深入研究了矿岩尺寸效应规律。对不同高径比和不同体积(高径比相同)的矿岩试件进行了单轴压缩试验,分析了岩石单轴抗压强度、裂纹分形维数及声发射信号与岩石试件尺寸间的关系。试验结果表明:随试件体积增加,矿岩单轴抗压强度呈减小的趋势,下降规律与Weibull分布统计模型吻合度较高;采用图像二值化方法得到了破坏后试件表面裂纹分形维数与强度关系;声发射事件数与试件高径比和放大系数呈明显的线性关系,大试件声发射信号表现为强度高、分布分散的特点,小试件声发射信号强度小而分布集中。基于上述研究结果,改进了矿柱强度经验公式,改进后公式更加全面地考虑了矿柱形状效应和体积效应,并引入了破坏概率,更符合现场情况。