The effect of a gouge layer on rupture propagation along brittle shear fractures in deep and high-stress mines

查看详情 浏览次数:1
中文题名深部高应力矿井中泥层对脆性剪切断裂扩展的影响
作者S.B. Mngadi
作者单位School of Geosciences, University of the Witwatersrand Johannesburg, South Africa
2021
137
摘要
在深部高应力金矿开采中,断层泥的存在和两个滑动岩石面之间磨损材料的产生对滑动弱化和沿板状挖掘前形成的地下脆性剪切断裂扩展起着关键作用。我们进行了两种类型的摩擦实验:一种是在两个滑动面之间有断层泥层,另一种是没有断层泥层的“岩石-岩石”,实验条件均为室内干燥条件,滑动速度在~1.0 mm/s到1200 mm/s之间。这些摩擦试验表明,摩擦弱化行为存在显著差异,例如,岩石-岩石摩擦实验表明,在较低的滑动速度(~5mm/s)下,岩石的摩擦性能有所减弱,并且通常比滑动面之间有断层泥的岩石具有较低的摩擦强度。研究表明,滑动面间断层泥层的存在延缓了断层弱化的发生(即泥层实验的滑动弱化位移大于岩石-岩石的实验)。急速加热被认为可能是泥层实验和岩石-岩石实验中主要的主动弱化机制,并为观察到的弱化提供了一个可行的解释。观测到的滑动弱化位移(Dc)差异可能是由于滑动面之间存在泥层,与岩石-岩石试验相比,该泥层在滑动过程中有更多的接触,从而降低了每次接触的平均滑动速度,后果是,急速加热可能被触发,它会延迟弱化的发生。在这里我们建议,可以通过进行低速、中速、高速滑动摩擦实验来描述沿地下脆性剪切带的脆性剪切断裂扩展过程,滑动岩石面之间有无断层泥的情况都实验。这些发现对地下剪切带断裂扩展过程的建模具有重要意义,这一过程是一种能够影响岩爆严重性从而影响矿工和采矿作业安全的现象。

@ 2023 版权所有 中国地质图书馆 (中国地质调查局地学文献中心)

京ICP备 05064591号 京公网安备11010802017129号

建议浏览器: 火狐、谷歌、微软 Edge、不支持 IE