蚀变砂岩崩解研究：露天矿边坡稳定性新视角

"露天矿边坡蚀变砂岩崩解试验及分形特征研究" 本文主要探讨的是露天矿边坡稳定性中的一个重要因素——蚀变砂岩的崩解特性及其分形特征。蚀变砂岩是露天矿边坡常见的一种岩石类型，由于长期受到地质环境的影响，其物理和力学性质可能发生显著变化，这对边坡的稳定性构成潜在威胁。 在研究方法上，作者采用了一系列先进的科学检测手段，包括X射线衍射分析和偏光显微镜观察。X射线衍射可以揭示岩样的微观结构和矿物成分，显示蚀变砂岩的原岩矿物已经被蚀变成新的矿物，例如云英岩。偏光显微镜则用于进一步鉴定岩样的矿物组成，结果显示云母是主要的矿物成分。 崩解试验是理解蚀变砂岩在水作用下的软化和崩解过程的关键。通过这些试验，可以量化不同粒径颗粒的质量，进而计算出蚀变砂岩的分维数。分形理论中的关联分数维被用来描述岩样的崩解特性，构建了崩解的分形模型。分维数的变化能够直观地反映出蚀变砂岩崩解的进程和程度，这对于评估边坡稳定性具有指导意义。 露天矿边坡稳定性分析通常涉及复杂的地质、岩石力学和水文地质条件。传统的评价方法可能无法充分考虑蚀变岩石的特性，因此，深入研究蚀变后岩石的物理和力学性质至关重要。文章指出，如果忽视了蚀变岩石的特殊性，仍按照未蚀变岩石的特性进行设计，可能会导致资源的浪费和边坡安全问题。 通过崩解试验得到的分维数，可以作为判断蚀变砂岩崩解是否完成的依据。这对于预测边坡的潜在破坏模式，及时采取维护措施，以及优化露天矿的开采设计具有实际应用价值。因此，这项研究不仅加深了我们对蚀变砂岩崩解机理的理解，也为露天矿边坡的稳定性评价提供了一种科学且定量的方法。 关键词：边坡；蚀变砂岩；崩解试验；分形研究 本文的研究工作发表于2014年的《露天采矿技术》第12期，由李延泽、齐玉俊、苗铁亮和高健共同完成，他们来自中煤平朔集团有限公司安家岭露天矿。文章提出了一个创新的、基于分形理论的蚀变砂岩崩解分析框架，对于提升露天矿的安全生产和风险管理具有积极的推动作用。