HML磷矿露天边坡岩体力学参数测试及折减方法

为了对HML露天矿进行边坡稳定性分析,需要全面了解边坡地质情况和获取可靠合理的边坡岩体力学参数。通过室内岩石力学试验测量得到了HML矿山边坡岩体的抗拉强度、泊松比、弹性模量等力学参数。并采用几种基于室内岩石样本试验和工程地质资料相结合的岩石力学参数的折算方法,对测得的HML边坡岩样力学参数进行处理,得到了可用于实际工程分析和建模计算的较为合理、准确的岩石力学参数。     

块体形状对岩石黏结颗粒模型力学特性的影响

为了研究块体形状对岩石黏结颗粒模型(BPM)力学特性的影响,分别选取随机多边形块体和随机三角形块体建立了Voronoi-BPM和Trigon-BPM模型,进行了岩石的单轴压缩、单轴拉伸和直剪数值试验。分别从破坏形式和宏-细观力学参数2个方面,分析了块体形状对岩石细观离散元模型力学特性的影响。     

低温条件下含水率对岩石力学特性的影响分析

在冻土地区,当岩石孔隙度较高时,冻结引起的岩石强度明显增加,因此有必要对其机理进行深入研究。本文研究了孔隙水对低温条件下饱水岩石力学性质的影响,在-170°C至室温范围内,对凝灰岩和砂岩进行了单轴压缩试验和间接拉伸试验,并结合扫描电子显微镜试验观察岩石的微观结构。研究发现并总结了孔隙水对岩石低温强化机理的影响规律。岩石强度的强化被认为是由孔隙水冻结引起的荷载分布效应和孔隙水冻结后引起的冰强度增加之间的相互作用引起的。本研究将宏观岩石力学与微观岩体结构相结合,为冻土地区岩石力学研究提供了一定的参考。     

李楼—吴集铁矿矿岩力学测试研究

为摸清李楼—吴集铁矿基础岩石力学资料,开展了岩石力学参数测试以及岩体质量评价方面的研究。首先对矿区典型岩体分布区域进行了工程地质调查;采用室内试验的方法测定了典型岩石的物理力学参数,通过折减得到对应岩体的工程力学参数;选用RMR分级法、Q系统分级法及BQ分级法对典型岩体质量进行了评价分级。测试及研究成果对李楼—吴集铁矿采矿方法、采场结构参数的优化均具有直接的指导意义。     

三岔河矿区矿体岩石物理力学试验研究

通过对三岔河矿区岩体进行试验研究,得出了该矿区具有代表性岩石的密度、单轴抗拉强度、单轴抗压强度、剪切强度、内摩擦角、粘聚力、弹性模量和泊松比等岩石的物理力学性质;并通过对岩石物理力学参数进行工程处理,得到了符合工程实际的岩体力学参数,为开采设计、物理模拟、数值模拟和实际生产提供了科学依据。     

微膨胀锚固剂膨胀应力分析及性能试验研究

基于弹性力学厚壁筒理论,建立了膨胀应力分析模型,分析了膨胀压力与拉伸应力的转换机理,推导得出无限大区域膨胀拉伸应力计算公式,指出无限大区域内岩体径向压应力σρ和环向拉伸应力σφ大小相等,均与岩体所处位置至钻孔中心的距离ρ成反比,与钻孔半径r和孔壁内压力P内成正比,在此基础上研究了岩体产生拉伸破坏的条件,结合岩石极限抗拉强度和微膨胀树脂锚固剂的最大膨胀拉伸应力,给出了U EA膨胀材料的配比范围,并通过单轴抗压试验证明了U EA膨胀剂对树脂锚固剂力学性能基本没有影响,可以满足使用要求。     

齐大山铁矿露天边坡岩体力学参数确定

为分析齐大山铁矿东帮局部边坡稳定性,需获取边坡岩体力学参数。通过室内岩石力学试验得到3种岩性自然及饱水条件下的单轴抗压强度和抗剪强度,自然条件下的抗拉强度、弹性模量以及泊松比。综合Hoek-Brown法、费森科法及经验折减法对测得的边坡岩石力学参数进行折减,得出合理、准确的岩体力学参数。     

外塌陷角理论系统与摩尔强度理论关系辨析

通过分析外塌陷角理论系统与摩尔岩石强度理论的相同点和差异,建立两个理论系统的联系纽带,将实验室岩石试验参数用于岩体力学计算,开辟岩石力学和岩体力学在同一领域研究的途径。     

庙沟铁矿露天边坡岩体参数试验分析

针对庙沟铁矿露天采场边坡岩体强度低、稳定性差的特点,在系统的现场工程地质、水文地质、岩体结构与岩性分布调查和矿岩物理力学性质试验基础上,结合符合现代岩石力学原理的数值模拟和极限平衡相结合的方法,依据所得岩体力学参数,应用Geo-slope进行岩体参数反演分析,确定了符合实际的边坡岩体力学参数指标,为保证该矿加陡扩帮分析的合理性和可靠性分析提供了依据。     

岩石及混凝土三向压缩试验研究

岩石,从物理力学性质上讲,是属于一种非均质各向异性的固体介质。岩石力学性质主要有两个方面,即岩石的的力学强度和岩石的变形特征。有关一些参数均由实验室或现场岩体试验来求算。在实验室内,把现场取回的岩石样品加工成各种形状的岩石试件,应用材料试验机或其他设备进行加载试验,从而求出岩石的各类强度指标(抗压、抗拉、抗剪等等)和变形参数(弹性模量、泊桑比等等)。在这些试验中,岩石试件都是处于单向拉伸或压缩的简单应力状态,     

煤系砂岩动态拉伸破坏及能量耗散特征的试验研究

我国深部开采过程中,围岩处于显著的高应力扰动环境。动载作用下岩石拉伸力学特性的研究,是实现矿井围岩稳定性有效控制及安全生产的重要基础。利用分离式霍普金森压杆(SHPB)试验系统,对煤层顶板砂岩进行动态巴西圆盘试验。研究结果表明：砂岩动态拉伸强度随加载速率的升高逐渐增强,这种依赖性在较高加载速率时更加显著;砂岩动态拉伸破坏经历主裂纹产生、微裂纹发育及裂纹相互贯穿3个阶段;随着加载速率的升高,试样破坏方式逐渐从单一张拉破坏逐渐发展为张拉破坏与局部剪切破坏共存,碎块平均体积逐渐减小,破坏程度逐渐提高;试验过程中,试样破坏所需的耗散能量随加载速率的升高逐渐增加,并且其占输入能量的比例逐渐提高,即砂岩破坏过程中能量利用率逐渐提高。     

煤的抗拉强度测试方法及其存在问题

对当前矿井防隔水煤柱留设中存在的问题进行简单介绍,由此引出煤的抗拉强度测定方法的讨论,经过分析比较得到了较为可靠的结论:在有条件的情况下尽可能使用原位测试方法测定抗拉强度;实验室方面,套筒致裂法具有相对准确性和易操作性,在实践过程中可加以推广。提出加强对煤的基本物理性质的研究以寻求煤岩抗拉强度测试的新方法。     

加载速率影响抗拉强度的机理及其数值验证

井下工作面由于推进速度的不同导致覆岩对顶板的加载速率不同,使得顶板岩层表现出不同的抗拉强度,因此加载速率影响岩石抗拉强度的机理对于掌握不同推进速度下的采场矿压显现规律至关重要。通过对覆岩运移规律的分析首先定义了2种加载速率,即外力加载速率和位移加载速率;然后通过室内岩石力学实验掌握了加载速率越大岩石抗拉强度越大的规律;接着使用弹性动力学方法和分子尺度的功能原理分别解释了外力加载速率和位移加载速率影响抗拉强度的作用机理;最后,通过ANSYS/LS-DYNA对不同加载速率下的巴西劈裂实验进行了瞬态动力学分析,进一步验证了加载速率对抗拉强度的作用效果。结果表明,外力加载速率不同时系统产生的惯性力不同,位移加载速率不同时,破坏时物体的动能也不同,最终使得不同加载速率下物体表现出不同的抗拉强度。     

“抗张强度”名词规范性与测试方法探讨

抗张强度是《煤矿防治水规程》中防水煤柱重要的计算参数,准确地确定其值对矿井的安全生产和合理开发煤炭资源都具有十分重要的意义。然而,抗张强度和抗拉强度是否指的同一个参数,如何对其进行测试,至今仍困惑着国内很多研究人员。为了说明这个问题,对《煤矿防治水规程》中涉及到抗张强度计算的2个模型进行了受力分析和公式推导,研究得出了规程中所用到的抗张强度参数实质上是指的《岩石力学》中的抗拉强度,规范了该参数的名称,并对岩石和岩体抗拉强度的测试方法进行了评述。     

Determination of rational support parameters of bolting and shotcreting with wire mesh in soft roadway

Introduction The maintenance of the soft rock roadway is one of main factors that affect the high-production and high-efficiency of mine. The difficult reasons in main-taining this kind of roadway are the large deformation, unstable deformation and different deformation mechanism from other surrounding rock. Because the rock pressure behavior of soft rock engineering and its corresponding control measures are related with rock deformation, so supporting theories and control meth-ods based on t…     

岩石类材料液压破裂抗拉强度测试理论的修正

经典的液压破裂法抗拉强度测试理论把材料视为均质、各向同性的线弹性体然而，岩石类材料实际上具有拉伸弹性模量与压缩弹性模量不相等的变形性质，据此，提出了计算液压破裂抗拉强度的修正公式事实上，破裂压力ｐ不仅与材料的抗拉强度有关，同时也与材料的拉伸和压缩弹性模量比ｍ有关     

岩石抗拉试验劈裂法测试技术的探讨

对岩石抗拉试验采用劈裂法时,经对试样的试验状态、受力方向、形状和尺寸,不同垫条材料及尺寸的试验结果的对比分析,得出劈裂法合理的试验方式,即是根据要求的试验状态和施力方向,采用直径为48~54 mm、高径比为1.0的圆柱形或立方体试样,对较坚硬样选用直径1 mm的钢丝作垫条,对于软弱样选用宽度与直径比为0.08~0.1的胶木条作垫条试验。此方法装置简单,易于操作,测试结果稳定,能较准确地反映岩石的真实性质。     

两种拉伸实验的岩石细观参数反演分析

将颗粒流程序应用于解决工程问题的前提是对岩石试件的几个力学参数进行准确标定,抗拉强度的标定便是其中之一。通过比较分析巴西实验和直接拉伸实验,结合具有非线性映射能力的BP神经网络,对颗粒流岩石的细观参数进行反演研究。表明:巴西实验条件苛刻,难以保证大量实验成功进行,无法向神经网络提供高质量训练样本,反演精度仅为61%;直接拉伸实验条件宽松,可以保证神经网络训练样本的数量和质量,反演精度可提高到83%;在保证样本数量和质量的前提下,BP神经网络有能力实现宏细观参数的准确映射,是颗粒流岩石参数标定的有效手段。     

加载速率对煤岩抗拉强度参数影响程度研究

加载速率效应是岩石材料力学特征的一个重要性质。采用室内实验方法,对煤岩进行不同加载速率下抗拉强度的影响程度研究。结果表明,加载速率的变化影响煤岩的抗拉强度及破坏模式,煤岩抗拉强度较低,具有低强度高脆性的特征,且受加载速率影响很大。加载速率较低会造成煤岩破坏过程沿着内部缺陷、天然裂隙破碎,有明显的延性特征。而加载速率较高时,拉伸破坏过程伴随煤粉的产生,呈明显的脆性破坏特征。该结论对分析煤岩受拉破坏条件及煤层气开发工程具有参考意义。