岩石声发射振铃累计计数与损伤本构模型的耦合关系探究

为探讨岩石不同破坏模式下声发射特征及其参数与应力、应变、损伤变量之间的关系,通过RMT-150C型测试系统及SAEU2S声发射系统对砂岩、变粒岩、花岗岩和石灰岩4类岩石单轴压缩下声发射特征进行实验研究。研究表明:在峰值应力之前,脆性破坏、脆-延性破坏模式的岩石声发射振铃累计计数均有剧烈增加的现象,延性破坏模式的岩石声发射振铃累计计数则是先激增而后有一段"平静期",可作为岩石即将进入破坏阶段的前兆信息。以时间为中间变量,建立了脆性破坏、脆-延性破坏及延性破坏模式下岩石声发射振铃累计计数与应变的关系模型;基于威布尔分布岩石损伤本构模型,进一步推导出声发射振铃累计计数与损伤变量、应力的耦合关系。经实测数据与所建模型对比验证,延性破坏、脆性破坏模式本构模型精度较高,可为岩石损伤评估提供依据。     

赣南钨矿山地压调查及评价方法

赣南钨矿山成矿条件复杂,矿体空间结构似五层楼结构,几乎全部采用空场法开采.经过数十年的开采,遗留下大量采空区,不同规模的地压活动时有发生.结合赣南钨矿山地压显现特征,讨论了赣南钨矿地压调查方法和重点,并着重分析了影响采空区稳定性的因素,提出了相应的评价方法,研究成果对赣南钨矿山地压调查、评价具有一定的指导意义.     

某铜矿不同水泥标号的分级尾砂胶结充填体力学试验研究

对42.5（R）普通硅酸盐水泥和52.5（R）普通硅酸盐水泥两种不同标号的分级尾砂胶结充填体试件进行单轴抗压强度和纵波波速测定,结果表明：52.5（R）比42.5（R）的充填体的稳定性高,所以,矿山选用52.5（R）代替42.5（R）可以降低充填体的配比,从而减少矿山水泥的使用量,达到提高经济效益的目的.     

声波透射法分析桩身混凝土质量的相对强弱指标法

介绍了传统桩基检测中判别桩身混凝土质量的判据方法,在此基础上提出了一种新的参数分析方法——相对强弱指标法.这种方法综合了声速、波幅、频率、声时、PSD多方面的因素,通过比较,它比以往的判别方法更能够准确地对桩基质量进行定性分析,并且还能进行一定的定量分析.经过取芯验证,证实此法确实可行有效,有一定的实用价值.     

采动过程金属矿山空区覆岩材料细观破裂特征

采空区覆岩材料的破裂与其应力变化关系密切,采用仿真试验方法,研究了在开采过程中金属矿山采空区覆岩材料在拉应力和剪应力作用下细观破裂特征。声发射是覆岩材料受外力作用发生破裂时释放的能量,其出现的位置和能量的大小间接反映了覆岩材料发生破裂的位置和严重程度。岩石材料发生破裂的主要原因是拉应力和剪应力,剪应力主要集中在采空区四周边角区域,拉应力主要集中在采空区顶板区域。剪应力和拉应力对覆岩材料的细观破裂都造成影响;最大剪应力值为11.4 MPa远比最大拉应力值7.77 MPa大,但拉应力的破坏效果更显著。剪应力是造成覆岩塑性破坏的重要因素,拉应力是覆岩垮落的主导因素。研究结果可为金属矿山安全开采提供一定参考依据。     

胶结充填体裂缝探地雷达探测与识别研究

裂缝是影响胶结充填体顶板稳定性的重要因素之一,确定裂缝深度是进行胶结充填体顶板稳定性分析的前提条件。为此,进行了探地雷达探测胶结充填体顶板裂缝的研究。首先测定了胶结充填体的相对介电常数,讨论了探地雷达探测胶结充填体裂缝的可行性;其次基于异常点的雷达电磁波散射和波的叠加原理,得出了垂直裂缝雷达波响应特征为裂缝顶、底端对应的双曲线波组,并在正演模拟得到了验证;最后对某铜矿胶结充填体顶板裂缝进行探测,探测结果为一簇双曲线波组。研究表明：探地雷达可用于探测胶结充填体裂缝。     

某铁矿矿柱回采安全性研究

某铁矿二采区一中段采用空场采矿法进行采矿,经过多年开采该中段未处理采空区体积已经达到40万m3,遗留矿柱矿量超过26万t,为了充分回收矿产资源矿山计划回采矿柱。由于现场未处理的采空区体积较大,而矿柱又是维持采空区稳定性的关键要素,可能部分矿柱的回采或破坏就会诱发一定规模的地压活动,威胁矿山的正常安全生产。所以在矿柱回采之前,对回采区域的矿柱进行安全性研究,可以指导矿柱回采的实施,进而保障矿柱的正常安全回采。结合矿山的现场实际情况,以应力增量理论为基础,采用工程地质调查、室内试验结合数值模拟的方法,对矿山二采区一中段需回采矿柱的安全性进行研究,确定了各回采矿柱的安全系数大小。研究结果表明矿山二采区一中段的矿柱处于安全状态,可以进行部分矿柱回收。     

基于探地雷达原位试验的空区探测研究

选用露天矿山边坡已揭露的空区进行探地雷达原位试验, 利用媒质的介电常数以及电磁波在地下介质中的反射和衰减特性, 结合空区露头的实际情况以及钻探资料对探测结果进行识别解释;进而归纳出该矿山边坡不同地质条件下电磁波反射特征。将原位测试得到的规律应用到该矿山其他位置处的空区探测, 并用现场钻孔和地质资料对其可靠性进行检验。研究结果表明, 基于原位试验获取拟探测矿山的雷达资料解释电磁波在同一矿山空区及其围岩中的传播规律的方法可行。     

爆破震动参数的算法比较及工程应用

针对目前优化爆破震动参数存在的问题,结合矿山实际工程爆破测震数据,分别采用最小二乘法与粒子群算法对测震数据进行了分析处理,得到粒子群算法处理结果的残差绝对值之和为0.870,相对于最小二乘法的2.188减小了1.318,说明粒子群算法在小样本寻优过程中具有技术优势。     

超高密度电法在工程地质勘查中的应用

介绍了超高密度电法的原理及其特点,采用FlashRES 64多通道超高密度直流电法勘探系统,对某矿山边坡下空区进行了勘查.经勘查得到了采空区的埋藏位置和形态.勘查表明,超高密度电法在矿山采空区勘查方面具有现实可行性.