三维应力作用下砂岩单裂隙渗流规律试验研究

使用劈裂方法在粗砂岩岩样上制造裂隙来模拟粗砂岩天然岩体的张性裂隙,在电液伺服岩石三轴试验机上开展单裂隙渗流应力耦合试验.在三维应力下,检测在不同嗣压、水压情况下,渗流量随时间的变化情况,对单裂隙岩体在三维应力作用下的渗流规律作了探究.     

高密度电阻率法结合地震频率成像法在青海一里坪液体锂矿探测中的应用

青海一里坪盐湖赋存丰富的液体锂矿(晶间卤水),富卤水层地质构造复杂，需通过小范围勘探为矿区液体锂矿储量调查提供依据。高密度电阻率法适用于判断地下卤水与淡水，地震频率成像法可提供地下矿层的岩性特征。为兼顾成本与效率，联合两种方法对一里坪盐湖液体锂矿进行勘查，结果表明：根据地震频率成像法的反演图像可以明确研究区域的富水区和贫水区，进而推测卤水水位变化规律，获得岩体的破碎和节理发育特征；高密度电阻率法的外接电压取24～36 V为宜，富水层视电阻率为1～3Ω·m,贫水层视电阻率大于5Ω·m,基岩处的视电阻率在50Ω·m左右。在合理选取设备和工作参数的前提下，高密度电阻率法与地震频率成像法在卤水探测中的联合应用可以取得较好的效果。     

基于两体系统动态加卸载效应的冲击地压机理

从冲击地压事件的能量来源出发,提出了破裂体和释能体相互作用的冲击震源模型,分析了冲击地压过程中能量传递与释放的动态机制,指出冲击源两体之间存在动态加、卸载效应。破裂体中裂纹传播速度越快,对释能体的动态卸载效应越显著,释能体动态应力降越大,能量释放速率越高;释能体动能越大,作用于破裂体的动态加载速率越高,破裂体破坏速度越快,碎裂程度越高,冲击地压发生过程即为两体动态交互作用加速、稳定、减速过程,相关分析与室内两体试验现象吻合。据此理论推测了冲击源的尺度特征,华亭矿区典型冲击地压事件的同步钻孔应变观测结果表明冲击时在破裂区外围不同尺度范围内存在同步应力降,为上述理论提供了工程依据。     

基于莫尔-库伦强度理论的岩石冲击危险性判据

岩爆(冲击地压)日益成为危害工程安全生产的灾害,建立有效判据对于防治这类灾害具有重要意义。基于莫尔-库伦强度理论,通过解析几何数学方法,推导建立了冲击危险性应力指标,并以二长花岗岩为试验材料,采用三轴试验方法,对该判据予以了证明分析。研究表明:1基于摩尔库伦强度理论建立的冲击危险性判据——冲击危险性应力指标与岩石稳定状态具有良好地相关性,该值越大,相对应力水平越高,岩石发生冲击破坏的可能性越大。2冲击危险性应力指标可以反应岩石在某一应力水平下的冲击危险程度,弥补了单独分析最大主应力和最小主应力作为单一分析指标的不足,反映了应力参量和材料物理力学参量(内摩擦角、黏聚力)等对岩石冲击危险性的影响。3为数值计算方法提供了新的分析指标,可根据数值计算结果进一步计算出冲击危险性应力指标在空间的分布情况,反映出不同空间位置的岩体的冲击危险性情况,为岩爆发生提供预测依据。     

二长花岗岩三轴加卸载过程中声发射特征分析

为认识二长花岗岩在不同受载路径条件下破坏过程中声发射特征,通过三轴循环加卸载压缩试验和声发射试验,分析了玲珑金矿二长花岗破坏过程应力应变曲线和声发射特征参数的关系,结果表明:(1)在花岗岩的循环加卸载过程中,声发射信号主要出现在加载期的超过前一循环最大值的阶段和卸载过程的初期,弹性加载和卸载阶段后期基本无声发射现象;(2)岩石声发射活动与岩石变形破坏过程以及能量释放特征规律密切相关,在对二长花岗岩的加卸载试验的过程中,随着加卸载的进行,存在着声发射活动的活跃期和相对平静期;(3)主破裂阶段及峰后相对应力较高的时期所释放的能量要远高于卸荷阶段的初期、塑性变形的中后期这两个活跃期释放的能量,该阶段绝大部分的弹性应变能释放出来;(4)在岩石试样初期的循环加卸载过程中,岩石内部塑性破坏程度较低,Kaiser效应显著,后期的循环加卸载过程中即塑性阶段的中后期,Felicity效应显著;(5)岩石进入塑性变形的中后期,微破裂发展至破坏阶段,裂纹大量扩展、贯穿,形成宏观裂缝,弹性应变能大量释放,AE信号强烈,当达到塑性中后期的标志点时,岩石试件即到了主破裂的前夕。     

花岗岩单轴受压条件下声发射信号频率特征试验研究

研究分析破裂过程不同阶段的声发射信号频率特性,对于选出相应谐振频率的声发射传感器具有重要意义。通过单轴压缩试验,结果表明:花岗岩受压过程中主要经历3个受力阶段,声发射振铃计数率随相对应力的增加呈现出阶段性的变化规律,声发射信号优势频率主要发生在岩石破裂前塑性破坏和主破裂阶段,且集中在41～85kHz。在相对应力较低时,花岗岩声发射信号频率以低频为主,随着相对应力的增加,其高频、低频信号密集且幅值很大,因此高频高幅值声发射信号的突然增多预示花岗岩有破坏危险。     

离子液体在钠离子电池中的应用进展

离子液体因其良好的电化学性能而被广泛用作电解液添加剂。综述近年来咪唑类、吡咯烷类和铵基等离子液体电解质在钠离子电池中的研究进展及自身特点，对优缺点进行总结与评价。咪唑黏度小，但电化学窗口窄；吡咯电化学窗口较宽，但缺少匹配的电池体系；铵基阳离子电化学窗口宽，但黏度较大。对离子液体在钠离子电池中的应用进行展望。应用于钠离子电池的离子液体需要研究和解决的问题有：降低生产成本并简化生产工艺；拓宽应用场景，尤其是使用温度；从分子设计的角度，设计有利于Na⁺脱溶剂化和迁移的离子液体，助力电极表面生成稳定的固体电解质界面。