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1.
在特定情况下,岩体工程中的岩石会经历温度快速变化(温度冲击),因此研究温度冲击对岩石的影响对实际工程中岩体的稳定性分析有重要意义。通过将花岗岩试件加热至3种高温(200,400,600 ℃),并采用3种方法冷却,研究了温度冲击对花岗岩物理性质的影响;使用分离式霍普金森压杆研究了温度冲击对花岗岩动态拉伸特性的影响,发现其动态拉伸强度随加热温度和冷却速率的增大而减小;使用高速摄影仪记录试件拉伸破坏时的裂纹形态,结合碎块形态,分析温度冲击对花岗岩的损伤程度,得出200 ℃加热条件下花岗岩不产生温度冲击,而在400 ℃和600 ℃加热条件下,花岗岩损伤程度随加热温度和冷却速率的增大而增大。  相似文献   
2.
李响  怀震  李夕兵  宫凤强 《煤炭学报》2019,44(5):1378-1390
根据岩体的非均匀性和存在初始裂纹的特征,在二维有限差分程序中建立了非均质体二维模型,并在模型中考虑初始裂纹的影响,利用程序中的自带编译语言,实现了服从不同分布的初始裂纹的长度和角度的赋值。在模型中,利用亚临界裂纹扩展理论描述与时间相关的裂纹亚临界扩展过程,计算过程可体现裂纹扩展的时间效应,从而实现对所模拟结构的寿命预测。模型中裂纹的扩展方式假定为形成翼型裂纹的形式,利用翼型裂纹的简化模型对裂纹的扩展尺寸,应力强度因子等参数进行计算。在每一计算步中,每个单元中的裂纹扩展方向与该时刻单元所受应力情况相关,应力强度因子与该单元所受应力大小及翼型裂纹简化长度相关。利用该模型对高地应力条件下孔洞开挖卸荷导致围岩破坏的过程进行模拟,分析了深部岩体开挖导致的围岩破坏规律,对不同的孔洞形状和初始裂纹的分布情况分别进行了分析,计算结果显示了非连续破裂的形成与初始裂纹角度分布的关系:分区破裂的表现形态与初始裂纹和最大压应力的夹角相关,并且不同初始裂纹角度均值也会导致围岩破裂时间不同。通过建立的多种孔洞形状开挖模型,对不同孔洞形状围岩破裂形态及破坏时间的规律进行总结,发现相同计算步数内方形孔洞周边围岩处破坏单元数量最多,圆形孔洞周边围岩破坏单元数量最少。研究结果证实了裂纹的分布对孔洞周边围岩破坏形态的影响,对裂纹扩展的时间效应的分析可实现对围岩破坏程度和范围的预测,可为深部高地应力条件下诱导致裂非爆连续开采的实施时间和方式提供指导。  相似文献   
3.
针对目前岩爆倾向性中预测模型权重确定存在不足导致模型精度不高的现状,为更准确地预测岩爆倾向性,提出综合运用粗糙集理论中的代数观和信息观,确定属性最优权重,并修正岩爆倾向性与评价指标之间的关系,建立岩爆等级理想点矩阵。根据岩爆发生条件,选取岩石脆性指数、切应力指标和弹性应变能指数3项指标作为岩爆判别指标,以国内外20组典型岩爆数据为样本,建立改进的粗糙集—理想点法(RS-TOPSIS)岩爆倾向性预测模型,并应用该模型对玲珑金矿等工程实际进行了岩爆倾向性预测。结果表明:改进后样本预测精度相比于改进前有了显著提高,所建立的模型对实际工程的岩爆倾向性预测效果良好,预测结果更准确。  相似文献   
4.
随着我国矿山绿色开采、资源循环经济战略的提出,"就近取材"成为矿山充填材料来源的首选。本文系统总结了国际首例全磷废料即磷石膏作为充填骨料,黄磷渣为胶凝剂的绿色充填理论与工艺。从材料的物化特性、流动性、强度时效性以及安全和环保的角度,探讨了全磷废料作为充填材料进行磷化工矿山充填的可行性,并在磷石膏环管试验结果的基础上,对原有的磷石膏充填工艺进行改造,提出了适应磷石膏物料特性的似膏体充填新模式,为我国磷化工企业矿山的绿色、安全和高效开采提供了示范。  相似文献   
5.
在考虑岩石加载全过程中能耗特性的基础上,提出一种基于线性储能规律和剩余弹性能指数的岩爆倾向性新判据。选用14种岩石(包括6种花岗岩、2种大理岩、4种砂岩、1种板岩、1种灰岩)进行不同应力水平下的单轴压缩一次加卸载试验,利用图形积分方式获得岩石试样在不同卸载点处的总输入能密度、弹性能密度、耗散能密度值,分别考察弹性能密度、耗散能密度和总输入能密度之间的定量关系,得到弹性能密度和总输入能密度之间的线性函数关系,发现储能系数(不同应力水平下弹性能密度和总输入能密度的比值)为定值的线性储能规律。在此基础上,提出一种计算岩石材料在峰值强度时储存在岩石内部弹性能的方法,改进了峰值能量冲击性指数的计算公式,进而建立一种基于剩余弹性能指数(峰前弹性能密度和峰后破坏能密度的差值)的岩爆倾向性判据。依据岩石试验破坏情况,提出基于定性指标和定量指标的室内岩石材料岩爆等级划分标准。研究结果表明,依据岩爆倾向性新判据所得判别结果和岩石材料实际岩爆倾向性等级比较一致,为从岩石材料全加载过程中能耗特性方面分析岩爆倾向性提供了一种新方法。  相似文献   
6.
通过断铅试验,利用PCI–2声发射系统对弹性波在花岗岩、大理岩、红砂岩、灰岩中传播的衰减特性进行试验研究。结果表明:4种岩石上弹性波信号的幅值和频率都随着震源距离的增加而减小。在花岗岩和红砂岩中,弹性波信号的幅值和中心频率衰减先快后慢,呈现出明显的阶段性特征,不同阶段有不同的衰减系数,与其相对应,峰值频率出现分级现象,幅值衰减较快的阶段,峰值频率较高,衰减较慢的阶段,峰值频率较低。在大理岩和灰岩中,弹性波信号的幅值和中心频率衰减速率较为均一,其峰值频率没有发生明显变化,基本维持在120k Hz左右。通过分析4种岩石的微观结构可知,造成弹性波衰减最主要的因素是岩石内部矿物颗粒之间结合的紧密程度,紧密度越高的衰减越小,紧密度越低的衰减越大;其次是岩石内部结构面的发育程度,结构面越多的岩石衰减越大,结构面越少的岩石衰减越小。此外,不同岩石材料的品质因子Q与岩石的波阻抗有很好的相关性,波阻抗越小的岩石,Q越小,弹性波的衰减也越大。  相似文献   
7.
针对某矿地下采场爆破与充填工艺现状,结合萨道夫斯基爆破公式和试验结果,探讨采场爆破荷载下充填体的破坏规律,根据经验公式得到了动态抗压强度与爆心距的关系;对动载下的一步采全尾砂胶结充填体和二步采全尾砂胶结充填组合体划分了粉碎区、断裂损伤区和稳定区;从控制震动源的强度和改善充填体自身性质的角度,讨论防止充填体破坏的新技术新方法,如选择合适的充填配比、"留矿法"减震和喷射混凝土、挂网等临时支护等。  相似文献   
8.
微波辅助冲击式破岩是实现快速破碎硬岩的重要手段,开展微波辐射对岩石抗冲击性能的研究具有重要的理论和实际意义。采用工业微波炉对砂岩进行不同功率和不同时间的辐射试验,测试了砂岩在辐射前后的波速、孔隙率和动态力学强度。结果发现:在5 kW的辐射功率下砂岩升温速率达到1.29℃/s,3 kW的辐射功率下达到1.04℃/s;微波辐射后砂岩波速不断降低,孔隙率不断增大,5 kW辐射4 min后波速降低了34%,孔隙率增加了近70%;在5 kW和3 kW辐射4 min后,砂岩动态压缩强度分别降低了60.4 MPa和44 MPa。研究结果说明微波辐射能够使砂岩快速升温,在热应力的作用下试样内部产生裂纹并扩展,使得波速下降而孔隙度增大。辐射加热大幅地降低了砂岩动态压缩强度。  相似文献   
9.
杨程  李夕兵 《矿冶工程》2020,40(2):147-153
以我国矿业对世界主要经济体直接投资为例, 基于2009~2018年投资存量数据, 在多区域结构分析框架下, 运用投资多样性指数、动态时空模型、灰色系统预测模型分别对投资区位分布特征、空间经济效应以及未来分布趋势进行了研究。结果显示: ① 2009~2018年, 我国矿业对世界主要经济体直接投资区位分布呈现出“由高度集中转向渐进扩散”“高者仍高、低者仍低”的集团俱乐部式时空分布特征;② 投资区位分布受到了来自于其他国家(地区)全局效应和相邻效应的影响;③ 2019~2020年, 在空间经济效应作用下, 投资渐进扩散趋势仍将持续, 集团俱乐部式分布有所减弱;我国矿业对欧盟、俄罗斯联邦、东盟、美国的投资机会及热度将有所增加。依据研究结果, 提出了我国矿业海外直接投资的启示及建议。  相似文献   
10.
杨程  李夕兵 《矿冶工程》2020,40(6):138-145
在实物期权理论框架下,基于Black-Schole采矿权评估模型,提出了计量国际环境不确定性的方法以及将其纳入评估模型的途径,以此优化完善海外采矿权评估; 通过一实例验证了本文所述方法的可行性,并依据评估结果进一步分析了投资策略,最后对所提方法的可靠性进行了检验。研究结果显示: ① 采矿权价值来自于矿业权人对矿产资源的开采加工及具有灵活经营的权利,国际环境的不确定变化影响采矿权价值及投资策略。② 矿产品价格升高、价格波动率增加、驻在国矿业行业环境和国家环境变异程度的增加、矿山服务年限的增加,均提高了海外采矿权价值; 但矿产品价格下降、矿山服务年限减少将降低采矿权价值。③ 当矿产品价格持续处于低位时,项目应尽早建设或放弃; 而当价格处于增长或高位时,项目可适当推迟建设。④ 老挝矿业行业环境的变异程度大于该国国家环境的变异程度,前往老挝投资的矿企应重点关注该国涉及矿业投资的法律法规及政策,重点防范行业风险。⑤ 本文所提海外采矿权评估方法是可行、可靠的,具有一定实践意义。  相似文献   
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