以哈尔乌素露天煤矿排土场土石混合体为研究对象,利用自主研发的透明土土石混合体模型试验系统和PhotoInfor图像分析软件和PostViewer后处理软件开展土石混合体压缩变形试验,研究土石混合体运移现象,总结不同颗粒粒径、不同石块分布密度、不同加载速率下土石混合体运移规律。研究结果表明:土石混合体受压后,整体分为加压板影响区域和扩展影响区域,在加压板影响区域内,土体颗粒的逐步移动,沿垂直向下的方向呈现级配特征;在扩展影响区域,土体颗粒的运移分为两部分,一种是加压板下方的土体颗粒两侧被集聚土体颗粒的推挤作用,使土体颗粒沿着与垂直方向小于90°运移,且随着与加压板距离的增加,角度减小;另一种是加压板边缘两侧扩展影响区域的土体颗粒的水平移动,随着压力的增大,土体颗粒逐渐向上移动,移动角度逐渐增大。而不同土体颗粒粒径和不同的石块分布密度对土体颗粒位移的影响较大,而加载速率对土体颗粒位移的影响较小。

国家自然科学基金项目（51804299）；江苏省自然科学基金项目（BK20180646）；

1 试验材料与方法
1.1 透明土与原状土的相似性试验
1.2 试验模具
1.3 试验加载设备
1.4 图像采集系统
1.5 试验方法和步骤
2 重塑过程中土石混合体变形规律研究
2.1 加压板影响区域土体的运移现象及规律
2.2 扩展影响区域土体的运移现象及规律
3 土石混合体重塑变形影响因素分析
3.1 不同土体粒径对土体颗粒位移的影响
3.2 不同石块排布对土体颗粒位移的影响
3.3 不同加载速率对土体颗粒位移的影响
4 结论

丁小华,周伟,罗怀廷,栾博钰,葛汝豪,高岩.基于透明土技术的土石混合体压缩变形试验研究[J].采矿与安全工程学报,2021,38(01):157-164.