考虑浸泡水温影响的泥质粉砂岩破坏过程声发射特征试验研究

高地温水工隧洞、深部矿山工程中温度的变化对地下岩体的物理力学性质具有重要影响,目前不同水温浸泡下岩石破裂相关研究较少。本文将泥质粉砂岩置于自然干燥以及28℃(常温)、40℃、50℃、70℃、100℃共五种不同温度的水中浸泡至饱和,然后开展单轴压缩试验,研究了泥质粉砂岩的物理力学及声发射特征。研究结果表明:温度对泥质粉砂岩含水的影响存在一个临界转换点(本研究为40℃),当温度在28~40℃时,岩石含水能力被"弱化",当温度大于40℃时,泥质粉砂岩含水能力被"增强"。在28~100℃中,温度对泥质粉砂岩物理力学性质起"增强"作用,表现为弹性模量增加,刚度提升。当水温从28℃升高到40℃,声发射时域活动性增强,水温从40℃提高到100℃时,声发射时域活动性减弱。声发射能量b值和熵值曲线较好地体现了裂纹演化规律,水温越高,在形成主裂纹过程中,伴生裂纹出现的概率越低。     

新疆某铀矿床酸法浸出试验

为探究新疆某砂岩铀矿床矿石的浸出性能,获得不同硫酸浓度条件下矿石的最优浸出条件及参数,对砂岩型铀矿石进行室内不同硫酸浓度(0.2～10g/L)摇瓶浸出对比试验,液固比为5∶1,浸出环境温度为17℃,浸出周期96h,一组添加300mg/L双氧水,另一组不加氧化剂。试验结果表明,未添加氧化剂时,硫酸浓度为8g/L时浸出率最大,酸度增加到10g/L,铀浓度反而下降了5.78mg/L,浸矿在48h便几乎达到了平衡;酸度低于0.4g/L时,浸出5h便出现峰值,继续浸出,浸出率下降。添加氧化剂时,浸出率与硫酸浓度呈正相关,且添加氧化剂后浸出速率加快,但浸出平衡点无明显变化,当酸度低于0.6g/L时,浸出后期出现铀浓度下降,硫酸浓度为8g/L时,浸出率可达97.17%,硫酸浓度增加到10g/L,浸出率并无明显增加。酸法浸出可应用于此铀矿床,且最佳浸出剂硫酸浓度为8g/L。     

中国铀矿采冶回顾与展望

中国铀矿包括火山岩型、花岗岩型、碳硅泥岩型、砂岩型和煤岩型等多种类型。铀矿采冶始于20世纪50年代,早期以火山岩型和煤岩型铀矿常规地下开采为主,部分埋藏较浅的矿床则以露天开采的方式进行;铀的提取采用破磨搅拌浸出或堆浸工艺。20世纪90年代以来逐步向砂岩铀矿开采转型,以采冶一体的原地浸出方式进行开采和铀的提取,按浸出剂的不同主要分为酸法、碱法、中性(CO_2+O_2)等工艺,其中酸法和中性浸出工艺在中国应用最为广泛。近年来微生物浸出技术在铀矿堆浸和地浸方面均有所突破,部分实现工业应用。清洁、高效和数字赋能是铀矿采冶发展的主要趋势,建设绿色、高效、智能的铀矿大基地也正在成为中国天然铀产业高质量发展的新动能。     

新疆某铀矿床碱法浸出元素迁移探究

为探索新疆某可地浸砂岩型铀矿床开采工艺参数和浸出过程中的元素迁移规律,在室内开展不同HCO3-浓度梯度(0.6、1、3、5、7g/L)的碱法摇瓶试验,同时对比是否添加氧化剂对浸出的影响。结果表明:碱法浸出铀浓度与加入HCO3-浓度正相关,且添加氧化剂时,浸出效果明显更优。HCO3-浓度在0.6～1g/L时,铀浸出效果不明显,HCO3-浓度增加到3g/L时,铀浓度出现增长突变,继续增大HCO3-浓度时,铀浓度虽呈增长趋势,但增长幅度较小。综合考虑效益、成本等因素,最佳HCO3-浓度为3g/L,且添加氧化剂更有利于浸出。     

冻结法在含水疏松砂岩地层隧洞施工中的应用

针对TBM在含水疏松砂岩地质地段施工中发生的TBM卡机、突泥涌砂、TBM低头等不良现象,对不良地层中采用冻结法加固土体的施工特点、冻结参数以及冻结效果进行了分析,并介绍了冻结加固的施工方法,以供参考。     

全风化砂岩互层段水软化后隧道施工方案探讨

结合隧道所处地层及水文地质情况,重点介绍了隧道超前支护方案比较,通过安全、技术、经济比较,确定了合理方案,隧道施工得到了安全保障,对类似的隧道修建技术有较大的借鉴意义。     

砂岩地层渗流过程非饱和厚度变化的地电测试

通过砂岩地层渗透过程中不同部位的地电场响应特点试验,获得了砂岩断面渗水过程中地电场参数瞬时响应规律。注水渗透过程中,模型各电极测试点位置的自然电位均呈现为升高的趋势,并且砂层非饱和厚度与自然电位值之间体现出很好线性相关关系。在水位上升至测点位置后,激励电流出现阶跃突变,之后呈现为一个相对平稳的数值。利用渗流过程中不同位置自然电位和激励电流的变化特征,可判定砂层中水的渗流方向、渗流速度和渗漏点位置。     

冻融循环作用下饱和砂岩损伤扩展模型研究

首先分析饱和砂岩所经历的冻融作用的特点,认为冻融作用是一种低周疲劳荷载,且砂岩冻融循环作用下的受力状态可简化为单向拉伸荷载的循环作用。基于以上分析,在疲劳损伤理论的基础上,建立砂岩在冻融循环作用下的损伤演化方程。同时,通过对饱和砂岩冻融循环过程中的物理性质的观测,及对砂岩自身结构特点的分析,选取砂岩的开孔隙率作为损伤变量。之后通过试验数据对所建立的损伤模型进行验证,并探讨损伤方程中各参数的确定方法。经过验证,该损伤模型能较好地反映饱和砂岩在冻融循环作用下的损伤扩展规律,可以为相关的研究提供参考。     

考虑变形影响的致密砂岩油藏非线性渗流特征

致密砂岩油藏水驱渗流特征体现非线性渗流规律,存在启动压力梯度,且水驱过程中多孔介质会产生变形,岩石渗透率降低。通过电镜扫描试验研究致密砂岩纳米级微观孔隙特征,结合岩石颗粒分布特征,建立致密砂岩变形引起应力敏感理论模型,得到岩石介质变形系数,并与试验测试结果进行对比分析;建立考虑致密砂岩岩石变形影响的渗流数学模型,研究启动压力梯度及介质变形共同作用对油、水两相非线性渗流特征影响。算例结果表明,启动压力梯度与介质变形的耦合作用造成水驱渗流阻力增大,地层压降损失增大;介质变形系数越大,相同生产时间内原油采出程度越低,随着生产时间增加,地层压降损失幅度增大。     

水磨钻在砂岩桩基中的应用

结合鱼嘴1号大桥砂岩桩基的实际地质条件,在对水磨钻的机具设备、工作原理及施工工艺介绍的基础上,同时与其他施工工艺进行对比,水磨钻的施工具有:机具简单、操作简易、占用场地小、噪音低和安全可靠等优点。对类似施工条件具有积极的指导作用,值得在同类桩基施工中推广应用。