矿山锚杆托盘腐蚀损伤及力学性能试验研究

来源：黄金科学技术杂志2025年第6期北京时间：

作者：李伟宁, 刁琰龙, 李源浦, 董健伟, 刘军晓, 冯帆

单位： 山东黄金矿业（莱州）有限公司焦家金矿，山东 莱州 261441, 山东科技大学能源与矿业工程学院，山东 青岛 266590

摘要：在矿井支护工程中，托盘的力学性能常常受到周围恶劣作业环境的腐蚀作用，导致其性能逐渐退化。为研究腐蚀环境中托盘的腐蚀损伤演化规律，考虑温度和pH值的影响，在室内环境开展盐雾加速腐蚀试验及托盘力学性能试验。研究结果表明：（1）试验初期托盘腐蚀速率较快，腐蚀产物在短时间内迅速附着于托盘表面，并生成内部含有腐蚀液的膨胀泡，从而加速腐蚀。（2）温度对托盘腐蚀质量损失率和抗压强度的影响不同。温度升高导致腐蚀产物相对松散，容易脱落，有助于整体均匀腐蚀的发生，质量损失率随着温度的升高而逐渐增大，而抗压强度在35 ℃腐蚀环境下损失最为严重。（3）无论是强酸环境还是弱酸环境，温度变化对托盘抗压强度的影响并不明显，pH值是影响其力学性能的主要因素。（4）当酸性较强时，侵蚀介质中H+浓度较高，促进了腐蚀产物的快速溶解，从而加剧了腐蚀程度。本研究明确了pH值是影响托盘腐蚀后力学性能退化的主导因素，而温度升高主要通过促进均匀腐蚀导致质量损失加剧。

关键词：托盘,腐蚀环境,力学性能,温度,pH值,损伤演化,抗压强度

基金资助：山东省自然科学基金青年科学基金（B类）项目“深部硬岩非常规灾变机制与防控”(ZR2025QB45),山东黄金集团有限公司科技项目“深部金矿腐蚀性环境支护系统长期强度评估及防腐蚀技术研究”(J-2024-425)