爆破作用下预制共线裂纹的扩展机理研究

为了研究爆破作用下裂纹的扩展规律,从而进一步指导裂隙发育岩体爆破设计。试验运用深部岩石三轴动静载荷实验系统对含有预制裂纹的混凝土试件逐一加载,得到混凝土试件抗压强度;并采用高速摄像机对试件中裂纹起裂拓展过程进行全程拍摄,与加载曲线对照,得到裂纹起裂时垂向初始压力。研究表明:在一定范围内,试件所受围压越大,其裂纹起裂时所需压力越大;次裂纹的存在会使得主裂纹端部更容易在外力作用下起裂,且主裂纹内侧端部所受影响要大于外侧端部,这种影响程度的大小与次裂纹长度、裂纹间距等因素有关;围压越小、裂纹夹角越大、次裂纹长度越大、裂纹间距越小,主裂纹端部越容易起裂。     

基于ALE算法的单孔台阶爆破数值模拟研究

岩石在炸药爆炸荷载作用下,其瞬态破坏过程难以用现有的技术进行有效的监测。为研究在台阶爆破中岩石的破碎及抛掷过程,采用LS-DYNA建立单孔台阶爆破三维数值计算模型,通过ALE算法并结合流固耦合定义岩石和炸药的接触,模拟炸药在炮孔内爆炸的全过程。分析了炮孔内炸药的爆轰过程及其压力极值分布、岩石裂纹的形成和拓展的宏观现象、岩石的块度分布及其抛掷过程。模拟计算结果显示,炮孔粉碎区半径为装药半径的3.9倍,坡面破碎岩石的最大抛掷速度为73.8m/s。采用ALE法模拟单孔台阶爆破,其爆破效果与现有工程实际相吻合,可以为工程爆破参数的设计和优化提供参考。     

爆炸荷载下露天矿高陡边坡动力响应分析

为研究矿山高陡边坡在爆炸荷载作用下的动力响应规律,采用LS-DYNA软件,对威斯特铜矿的采场边坡进行完全动力有限元计算。对比分析了数值模拟和现场实测环境下爆炸应力波的传播规律,两者结果相接近。同时,通过对各台阶爆破振动速度的统计分析可知,随着台阶高程的增加,在台阶坡顶、台阶边缘至台阶内侧坡脚的1/3至1/2距离处容易产生高程放大效应。另外,利用极限平衡法原理,结合数值模拟计算结果,计算了在炸药起爆后400ms内边坡的时程安全系数,直观描述了爆破动力荷载对边坡稳定性的影响。     

微合金化金基材料的研究进展

微合金化技术作为一种能够开发金属潜能、优化金属性能的新型冶金技术,近年来在金基材料的应用和开发中得到了广泛应用.从组织结构和原子形态2个角度出发,论述了金基材料微合金化技术的机制,详细介绍了黄金微合金化技术的发展历程和研究现状,并对比了金基材料在不同微量元素作用下所表现出的性能差异.结果表明:稀土元素兼具良好的固溶强化...     

吉林某低品位铜镍硫化矿石选矿工艺优化研究

吉林某铜镍矿石选矿厂采用粗碎矿石按18 mm筛分、筛下产品进行洗矿-重选-浮选、筛上产品进行中细碎-磨矿-异步浮选-重选的工艺处理低品位硫化铜镍矿石,流程长而复杂,但选矿效率低下。对该矿石进行了选矿工艺优化研究,结果表明：采用简单的全矿石单一异步浮选工艺,在-0.074 mm占70%磨矿细度下,可以获得Ni品位为7.47%、Ni回收率为82.57%、Cu品位为2.19%、Cu回收率为91.74%的铜镍混合精矿。与现场相比,不仅工艺流程和药剂制度得到了极大的简化,而且使Cu、Ni的选矿效率分别提高了13.90和5.49个百分点,从而为现场生产工艺的改造提供了依据。     

威斯特铜矿临近边坡缓冲爆破技术研究

在露天矿爆破开挖过程中,当边坡岩体节理裂隙发育,岩性破碎时,单采用预裂爆破或者光面爆破技术来控制边帮保留岩体是不够的。为充分利用缓冲孔和缓冲层的爆破降振作用,减弱爆炸荷载对边坡岩体的损伤,台阶靠帮时采用缓冲爆破技术维护边坡稳定性。通过优化缓冲爆破参数设计,采用间隔装药分段起爆方式,对威斯特铜矿2号露天采场进行缓冲爆破试验。试验结果与传统台阶爆破进行对比,缓冲爆破振动强度能够降低25%以上,并且台阶坡面相对平整,大块率降低20%左右,基本没有出现根底,爆破效果良好。     

运用量纲分析方法探究振速衰减规律

针对研究现状中振速衰减公式形式不一,及其中的多数衰减公式都是基于假设水平距离和高程效应函数形式条件下的结果,指出运用量纲分析方法较为简便快捷并认为假设函数形式的做法并不合理。基于此,运用量纲分析方法得到同时考虑水平距离和高程效应的振速衰减的一般规律,对数值模拟数据分别进行水平距离对振速的影响分析、高程效应对振速的影响分析以及对两者综合效应的影响分析,并运用多元线性回归分析方法得到模拟原型——青海威斯特矿区振速衰减公式。结果表明,高程效应对振速的影响呈伪线性,水平距离和高程影响的函数形式均应采用幂函数型;拟合所得振速衰减公式基本能反映该模型的振速递减规律。     

基于ALE算法的隧道光面爆破空气间隔作用机理研究

以云南省某铁路隧道为工程背景,采用ALE算法对光面爆破空气间隔装药进行了数值模拟,为ALE算法在爆破工程领域,特别是地下隧道爆破工程领域方面的数值模拟提供了参考。同时,比较了传统连续装药条件下与空气间隔装药条件下不同时刻的最大主应力云图。结果表明,空气间隔层在光面爆破过程中可以降低炮孔壁上的初始应力、延长爆炸作用时间、增强爆炸应力波在孔心线上的导向作用、减弱爆炸应力对保护岩层的损伤效应作用。     

紫金山铜金矿床XI号铜矿带流体包裹体研究

紫金山铜金矿床XI号铜矿带位于矿床的深部,是探讨矿床深部是否有斑岩型矿床找矿潜力的理想区段。在资料收集、详细岩矿鉴定的基础上,对XI号铜矿带主成矿阶段与铜蓝、蓝辉铜矿等密切共生的石英开展了流体包裹体的岩相学观察、显微测温和激光拉曼光谱分析。结果表明,XI号铜矿带主要发育液相、气相、CO2和含子矿物多相包裹体;均一温度集中于200~260°C和300~360°C,盐度介于0.35%~33.40% NaCl eqv;包裹体成分主要为H2O、CO2、NaCl、CO2-3,成矿流体属于NaCl-H2O-CO2体系。综合分析发现,XI号铜矿带成矿流体同时具有高硫化型浅成低温热液矿床和斑岩型矿床的特征。因而判断XI号铜矿带为高硫化型浅成低温热液矿床和斑岩型矿床的叠加部位,紫金山铜金矿床为高硫化型浅成低温热液—斑岩型铜金矿床,在其深部有寻找斑岩型矿床的广阔前景。     

充填料浆瞬时流速过大导致管道堵塞的原因分析

针对充填管道易发生堵塞,对悦洋银多金属矿发生的一次典型事故进行研究。根据流速—流量公式、动量定理及两相流紊流特性,发现料浆瞬时流速过大是导致充填管道堵塞的重要因素。研究结果表明,瞬时流速过大,充填料浆中水的紊流特性将发生突变;管道内壁磨损将加剧,脱落的碎屑会混入料浆;管道内壁冲击将加剧,不平整度增大,固体颗粒与内壁碰撞几率增加。多种影响因素互相叠加,料浆中固体颗粒悬浮平衡将遭到破坏,导致颗粒沉降,进而堵塞充填管道。因此,控制充填料浆流量在110m3/h以内,严格检测二次利用的充填管道内壁平整度可有效预防此类充填管道堵塞事故再次发生。