微凸体对抛光岩石表面静摩擦系数影响试验研究-岩土力学.PDF

第34 卷第3 期 岩 土 力 学 Vol.34 No. 3 2013 年3 月 Rock and Soil Mechanics Mar. 2013 文章编号：1000－7598 (2013) 03 －0674 －05 微凸体对抛光岩石表面静摩擦系数影响试验研究 1, 2 2 韩文梅 ，康天合 （1. 中北大学 理学院，太原 03005 1；2. 太原理工大学 采矿工艺研究所，太原 030024 ） 摘 要：对典型岩石摩擦滑动试验装置进行了改进，以8 种硅酸盐岩作为研究对象，在低正应力条件下对岩石摩擦滑动过程 中的静摩擦系数进行了试验研究。对滑动表面形貌进行了表征，从统计学角度分析了粗糙度对静摩擦系数的影响，并基于滑 动表面微凸体 （凹凸体、微观粗糙度）对这一影响作进一步分析。研究表明：滑动面为抛光面时，千枚岩、石英岩、岩屑砂 岩和石英砂岩的静摩擦系数为0.38～0.47，砾岩、含砾粗粒石英砂岩、中粒岩屑砂岩和中粒石英砂岩的静摩擦系数为0.83～ 1.07；在粗糙度中，轮廓最大谷深Rm 和轮廓最大峰高Rp 两个参数导致摩擦滑动中产生不同静摩擦系数，且随着这两个参数 的增加，静摩擦系数呈指数规律增加；千枚岩、石英岩、岩屑砂岩和石英砂岩滑动表面的微凸体数量较少，砾岩、含砾粗粒 石英砂岩、中粒岩屑砂岩和中粒石英砂岩滑动表面的微凸体数量较多，随着微凸体数量的增加岩石摩擦滑动过程中的静摩擦 系数增加。 关 键 词：摩擦滑动；硅酸盐岩；静摩擦系数；微凸体；粗糙度 中图分类号：TD 325 文献标识码：A Experimental study of influence of asperity on static friction coefficient for polished rock surface 1, 2 2 HAN Wen-mei ，KANG Tian-he （1. School of Science, North University of China, Taiyuan 03005 1, China; 2. Institute of Mining Technology, Taiyuan U