基于应力波频谱变化测试岩体节理的刚度

用线性变形节理描述宏观节理的变形特性,在节理的法线方向布置一条测线,测线上在节理两侧分别布置一个测点,用以记录入射侧和透射侧的波形,结合应力波垂直通过单一线性变形节理的透射系数和反射系数,利用透射侧波形的频谱,可以得到入射侧测点处波形的计算频谱,令入射侧波形的频谱与计算频谱相等,提出应力波垂直入射时基于频谱测试节理刚度的方法。通过FLAC3D模拟,验证刚度测试方法的合理性,并分析入射波的峰值频率、节理刚度和节理两侧岩石的弹性模量对测试误差的影响,结果发现,节理刚度越大,测试误差越小;弹性模量越大,测试误差越大;峰值频率对测试结果影响较小;不同工况下,均具有较高的计算精度。在德兴铜矿露天开采临时边坡面上选择一个两侧岩体相对完整、所在坡面比较平整的宏观节理,进行了9次试验,9次试验的测试结果相近,9次试验的法向刚度测试值的方差为0.72,切向刚度测试值的方差为0.56,说明节理刚度测试方法具有稳定性高的特点。     

赣南典型离子型稀土矿层入渗试验研究

选择原地浸矿过程中表层滑坡频发矿区,现场测试2个矿块的稀土矿层入渗过程,采用4种常用入渗模型拟合入渗过程.结果表明:整个入渗过程可分为3个阶段:0~45 min为入渗率急剧变化阶段,45~125 min为入渗率缓慢变化阶段和125 min之后逐渐达到稳渗阶段;用Kostiakov模型拟合的效果好于其他3种模型,矿块1初始入渗率平均为0.113 cm/min,稳定入渗率为0.063 cm/min,矿块2初始入渗率平均为0.162 cm/min,稳定入渗率为0.101 cm/min;入渗率随砂砾含量增大而增大,随黏粒含量增大而减小,与矿层含水量呈负相关关系;试验矿区渗透系数随深度增加快速减小,注液强度过大而远超渗透系数时,造成表层矿层溶液无法及时下渗,边坡安全系数减小,易引发表层滑坡.      

原状和重塑离子型稀土矿体的孔径分布特征

为获得离子型稀土矿原状矿体和重塑矿体的孔径分布特性,利用张力计对赣南典型的离子型 稀土矿体进行现场和室内的土-水特征曲线测试试验,依据拟合得到的土-水特征曲线计算原状矿体 和重塑矿体的孔径分布.研究发现院原状矿体的比表面积为1.313 m2/g,累积孔隙总体积0.224 4 m3/g, 重塑矿体的比表面积为4.205 m2/g,累积孔隙总体积0.236 5 m3/g.重塑过程改变原矿的孔径分布,使 矿体的比表面积增加3.2 倍,但有效孔隙总体积变化不明显,使得重塑矿体浸润效果更好,而渗透性 有所降低.      

岩体软弱夹层的弹性模量动力测试方法

 针对岩体软弱夹层的力学参数具有渐变性,假设软弱夹层的损伤度按照二次曲线规律变化,建立应力波在软弱夹层的传播模型,研究应力波的波形变化规律,提出软弱夹层弹性模量的动力测试方法。现场试验研究表明：当采用波形变化系数量化入射侧的计算波形和实测波形差异时,随着软弱夹层峰值损伤度增加,波形变化系数先减小后再增加,波形变化系数为最小值时,入射侧的计算波形和实测波形非常接近;随着子波主频增加,软弱夹层的动态弹性模量近似成线性增加,通过线性拟合求得了软弱夹层的静态峰值弹性模量为0.74 GPa;基于变形相等原则计算得本次试验的软弱夹层的等效动态弹性模量为4.24 GPa,采用波速法测试得夹层动态弹性模量为4.70 GPa,波速法测试结果与等效动态弹性模量相近,表明该方法测试结果合理。     

结构面对波形相关系数的影响

采用基于连续介质的块体离散元程序(CDEM)模拟结构面处应力波传播过程,用相关系数来描述应力波在结构面处发生的波形变化,研究了单结构面对波形变化的影响范围。研究表明:相关系数和透射系数在结构面处的变化规律是一致的,可以有效反映波形在结构面处的变化,单结构面对4倍波长范围内的测点波形有明显影响。     

结构面对波形相关系数的影响

采用基于连续介质的块体离散元程序(CDEM)模拟结构面处应力波传播过程,用相关系数来描述应力波在结构面处发生的波形变化,研究了单结构面对波形变化的影响范围。研究表明:相关系数和透射系数在结构面处的变化规律是一致的,可以有效反映波形在结构面处的变化,单结构面对4倍波长范围内的测点波形有明显影响。     

原地浸矿过程中注液边界的应力路径变化规律

以福建屏南某离子型稀土矿山注液分界线所在区域为研究对象,通过原地浸矿过程中这一区域不同深度处土压力强度实测数据,运用p-q空间应力图,描述了此位置不同深度处的应力路径,并阐述了由原地浸矿引起的边坡变形和矿山内部液位变化对该区域不同深度处应力路径的影响。结果表明:处于液位以上的矿体,其应力路径主要受边坡变形的影响,当边坡破坏形式为推移式破坏或者牵引式破坏时,空间应力图相应表现出平均主应力p和广义剪应力q增大或者p减小、q增大;处于液位以下的矿体,其应力路径主要受液位高度的影响,随着液位高度增大或者减小,空间应力图相应表现出p减小、q不变或者p增大、q不变。     

离子型稀土原地浸矿溶质运移基础研究

离子型稀土开采先后经历了池浸、堆浸和原地浸出,目前广泛采用原地浸矿法,预测和适时调控原地浸矿中溶质运移过程是实施离子型稀土科学化和精准化开采的重要内容。总结了近年来土壤溶质运移几何模型,包括活塞流模型、单毛管模型、毛管束模型,归纳了土壤溶质迁移数学模型,包括对流弥散方程(CDE)、动水—不动水(MIM)模型、随机模型和传递函数模型(TFM),分析了各种模型的特点及在离子型稀土溶质运移的适用性;探讨了色谱塔板理论模型、地理信息系统应用模型、人工神经网络分析离子型稀土溶质运移的可行性,为揭示离子型稀土浸取过程的溶质迁移规律提供思路,有助于进一步完善离子型稀土原地浸矿理论体系。最后提出了离子型稀土溶质运移问题研究可能的发展趋势,为后续研究指明了方向。     

改进单毛细上升模型确定原地浸矿中的毛细损失高度

再吸附现象是离子型稀土原地浸矿中浸取率的主要影响因素之一,其可以分为随着液体渗流在矿体下部再吸附和因为毛细作用在矿体上不再吸附两个部分.矿体下部的再吸附已有很多的研究,主要通过浸矿剂用量的多少来解决,而针对毛细上升作用引起的上部再吸附研究相对较少.本文在已有单毛细上升模型的基础上,把土柱的等效孔径(R等)替换单毛细上升...     

应力波峰值变化与岩体结构关系的试验研究

选择了3种有代表性的岩体结构进行冲击试验, 分析研究了波形最大峰值变化与岩体结构的关系。试验结果表明: 震动峰值随空间衰减、震动峰值延时及其离散性变化均能有效反映岩体结构特点和受扰动程度, 也能反映岩体的各向异性。