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1实验背景

凿岩技术在矿山开采时使爆区岩体破碎和剥离的

同时，也不可避免地对保留岩体造成扰动和损伤，使岩体

的力学性能劣化、强度降低、完整性变差，极大地弱化了

岩体工程结构的稳定性。

从本质上来看，对岩体的损伤是应力波和爆

生气体的共同作用触发岩石细观孔隙被激活、扩展并

不断累积，从而导致岩石力学性能劣化、承载力下降乃至

最终破坏的结果；换句话讲，岩体损伤程度和范围是由其

孔隙数量、长度及空间分布决定的。

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2实验方案

实验目的：取前后2组岩芯进行核磁测试，分析比较

2组岩芯的各测试参数的变化规律，得出损伤的程度和范围。

本次损伤试验共设置一个孔和2组测试孔，其中

测试孔分为爆前测试孔和爆后测试孔，每组各10个，各孔之间

相距0.8m，如图1所示。

实验方案

各参数为：

孔直径=120mm，孔深L=1.5m；测试孔直径=50mm，孔深L=1.3m；

采用，根据相似原理，试验采场深孔设计中孔装药系

数为70%，求得本试验孔装药量Q=4.5kg，埋深1.5m，长度不小

于0.5m。测试仪器为AniMR–150核磁成像分析仪。

前，采用取芯钻按图1所示位置分别取1#～10#测试孔岩芯，

切割打磨成尺寸为50mm×100mm的岩样；后，孔周围形成漏

斗，半径约为1.41m，1#，2#测试孔所在位置岩体完全破碎而无法获取岩芯，

3#测试孔处岩体破坏较以获得完整岩芯，故最后只获得4#～10#共7

组测试孔岩芯。

3实验结果

对前的7组进

行核磁结果差异较小，

相互之间的孔隙度或T2谱

面积变化幅度均在5%以内，

故可取其中的任一组作为原

始与后核磁

结果进行对比。图3为

不同孔距离下岩石损

伤核磁孔隙度和T2谱

面积及其变化曲线图。

实验结果

➢随着与孔距离的增大，孔隙度和T2谱面积均呈下降

趋势，且下降的幅度也大致相同。

➢与孔距离越近的其孔隙度和T2谱面积也越大，

这也印证了在冲击载荷作用下，距离孔越近的岩

体原有微小裂隙扩展越大、产生新的微小裂隙越多，其

所受的损伤也就越大。

➢对T2谱面积和孔隙度变化曲线进行拟合发现，无论是

孔隙度或是T2谱面积，其与距离关系均是非线性的，

其非线性程度主要与岩石介质性质、风化程度以及结构

面特征等地质状况相关，同时还受岩石应力状态、含水

情况以及地温等因素影响。

实验结果

➢各组T2谱曲线互有差异，首先是峰值不同，其基本规律是距孔越近，

峰值越大。峰值对应的是核磁的信号强度，反映的是岩石产生的

新的微孔隙量。

➢波峰个数越多，表明岩石内大尺寸

孔隙数目增多，岩石损伤程度加剧。

➢峰值所对应的T2值不同，随着与

孔距离的减小，T2谱峰值对应

的T2值不断向时间长的方向移动，

充其中的流体横向弛豫时间延长。

实验结果

➢4#～6#的孔隙尺寸较大、数量较多，且相互贯通，这必然

使岩石的完整性和强度大大降低；7#孔隙贯通性减少，但

尺寸仍然较大，8#孔隙尺寸减小，但数量仍然较多，这些

也不可避免地削弱岩石强度；9#，10#

孔隙数量少、无贯通，且未见

较大尺寸，总体上均质性较好，损伤

影响较小。通过与爆前