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金属矿山 ›› 2023, Vol. 52 ›› Issue (02): 22-29.

• 采矿工程 • 上一篇    下一篇

不同固定碳含量石墨矿石单轴压缩力学行为及损伤本构关系研究

李兴旺1 叶海旺1,2 雷涛1,2 李宁1,2 王其洲1,2 王炯辉3 赵明生4   

  1. 1. 武汉理工大学资源与环境工程学院,湖北 武汉 430070;2. 矿物资源加工与环境湖北省重点实验室,湖北 武汉 430070; 3. 五矿勘查开发有限公司,北京 100044;4. 保利新联爆破工程集团有限公司,贵州 贵阳 550002
  • 出版日期:2023-02-15 发布日期:2023-03-06

  • Online:2023-02-15 Published:2023-03-06

摘要: 不同固定碳含量石墨矿石力学性能和工业价值有所差异,研究石墨矿石力学性能与其固定碳含量之间 的关系,对于深刻认识和科学利用石墨矿石具有重要意义。 为此,综合运用石墨化学分析方法、岩石单轴压缩试验和 岩石统计损伤理论,研究不同固定碳含量石墨矿石单轴压缩荷载作用下的力学响应特性,揭示固定碳含量对石墨矿 石力学性质及损伤本构关系的影响。 试验结果表明:石墨矿石试样单轴抗压强度随固定碳含量增加呈负指数型函数 递减趋势、弹性模量呈线性函数递减趋势、峰值应变呈指数型函数递增趋势;随固定碳含量增加,石墨矿石试样破坏 模式由张拉破坏过渡到拉剪混合破坏,最后向剪切破坏转变。 引入与固定碳含量相关的损伤因子,建立了反映固定 碳含量影响的石墨矿石统计强度型损伤本构模型,并将理论曲线与试验曲线进行对比,验证了所建立的损伤本构模 型的有效性与合理性。

关键词: 石墨矿石 , 固定碳含量 , 力学特性, 损伤本构关系