边坡碳质板岩原位剪切试验研究

岩石的参数是分析滑坡区稳定性状况的重要基础条件,以包钢巴润矿业滑坡区为工程背景,对主要由黑云母碳质板岩组成的松散岩体边坡进行稳定性研究。采用现场原位剪切试验、理论计算与数字图像处理技术相结合的方法,拟合原位剪切试验结果;基于最小二乘法确定现场岩体内摩擦角与黏聚力,分析原位剪切试验的节理面数字三维形貌,通过分形维数实现剪切结构面复杂程度的定量表征。结果表明,原位试验过程中,在0～1 MPa法向应力下得到的剪切应力,拟合优度为0.98;而文献[14]研究法向应力在3～14 MPa情况下的4组试验得到的剪切应力,拟合优度为0.75;剪切后的岩体在样品垂直方向120～240 mm产生剪切结构面,结构面发生剪断破坏的同时,伴随有剪胀破坏;剪切结构面形貌复杂程度较大,分形维数数值为1.68。原位剪切试验与图像形貌数学分析思路为现场岩体的物理力学参数预测与定量表征提供重要参考。     

矸石山岩体的抗剪特性试验研究

对李家壕煤矿矸石山进行实地勘察选点,对不同排弃时间段的矸石岩体进行原位剪切试验和室内大型剪切试验,分析了相应试验的矸石岩体剪切应力-剪切位移曲线规律,计算了不同压力级别下的峰值抗剪强度,并结合Hoek-Brown岩体强度准则分析黏聚力和内摩擦角试验值。结果表明：矸石的排弃时间越长,外部载荷影响次数越多,所处矸石山边坡堆积层位高度越低,矸石块体的胶结情况就越好,则矸石岩体滞后达到峰值强度,其抗剪强度就越大|原位剪切试验中矸石岩体呈剪切型摩擦剪切,与大型剪切试验的矸石块体剪切应力-剪切位移曲线都呈一定的线性规律,表现出峰值强度前阶段,随着剪应力的增加,以明显的弹性剪切变形为主|矸石原位剪切试验的黏聚力和内摩擦角都比大型剪切试验值大,Hoek-Brown岩体强度准则估计的黏聚力值都比试验值偏大,而内摩擦角估计值和试验值较为接近。该成果可为今后研究矸石岩体抗剪特性及矸石山边坡稳定性分析提供参考。     

金堆城露天矿北帮岩体原位剪切试验方法与实践

剪切强度指标c、φ值是边坡稳定性分析计算过程中最重要也是最关键的强度指标,而现场岩体原位剪切试验是获取其真实数据的有效手段.本文简要介绍了岩体原位剪切试验的设备及方法,旨在为同类矿山边坡分析治理提供参考.     

金堆城露天矿北在岩体原位剪切试验方法与实践

剪切强度指标c,ψ值是边坡稳定性分析计算过程中最重要也是最关键的强度指标，而现场岩体原位剪切试验是获取其真实数据的有效手段。本文简要介绍了岩体原位剪切试验的设备及方法，旨在为同类矿山边坡分析治理提供参考。     

旁压试验确定单桩承载力的方法与应用

简要介绍了预钻式旁压试验原理及其确定单桩承载力的方法。针对它在软弱裂隙岩体中的应用实例，对４４根大直径钻孔灌注桩进行了对比试验，结果表明该方法是行之有效的。     

庙沟铁矿露天扩界最终边坡角的确定

通过对庙沟铁矿边坡进行现场原位试验与边坡风化破碎带测试、边坡结构面调查、岩体质量评价、边坡岩体强度参数及岩体强度指标反演分析、边坡稳定性计算,提出了庙沟铁矿露天最终边坡角可由原设计48°进一步提高到52°,并进行经济效果分析。     

庙沟铁矿露天扩界最终边坡角的确定

通过对庙沟铁矿边坡进行现场原位试验与边坡风化破碎带测试、边坡结构面调查、岩体质量评价、边坡岩体强度参数及岩体强度指标反演分析、边坡稳定性计算,提出了庙沟铁矿露天最终边坡角可由原设计48°进一步提高到52°,并进行经济效果分析。     

原位剪切试验在工程滑坡勘察中的应用

岩土体的抗剪强度指标，尤其是作为薄弱层的岩体结构面的抗剪强度，在滑坡稳定分析中起着至关重要的作用。现场原位剪切试验，试样受扰动小，试验状态与岩土体所处真实状态较为吻合，得到的参数也更加真实，是滑坡勘察原位测试的重要手段之一。适用于测定边坡的岩土结构面、岩土接触面、滑动面以及含碎石黏土的混合土层和其他粗颗粒土层的抗剪强度。重庆华宇·观澜华府项目工程滑坡勘察，在现场做原位剪切试验的同时，采集原状样品进行室内直剪试验，获取2种不同试验下的抗剪强度参数，分别取用2种参数对不同工况下的滑坡体进行稳定性分析计算，并与滑坡体的实际变形特征进行比较，从而验证了原位剪切试验确定岩土体抗剪强度参数的合理性，可为类似工程提供参考和借鉴。     

利用旁压试验确定软弱裂隙岩体的容许承载力

本文针对预钻式旁压试验确定的软弱裂隙岩体容许承载轿工程中的应用实例，再通过对比试验，表明该方法是行之有效的。     

利用旁压试验确定软弱裂隙岩体的容许承载办

本文针对预钻式旁压试验确定的软弱裂隙岩体容许承载力在工程中的应用实例，再通过对比试验，表明该方法是行之有效的。     

伦潭坝址岩体力学测试与分析

针对伦潭坝址细粒花岗岩结构面特点,对坝基进行砼/岩体直剪试验、岩体变形试验、结构面直剪试验等原位测试.介绍坝基岩体结构特点及其主要工程地质问题,测试项目的选点、试件制作、试验方法和试验成果计算,并对测试成果进行分析.砼/岩体直剪试验主要沿砼与岩体胶结面剪断;结构面直剪试验主要沿倾斜节理裂隙面剪断;岩体变形试验反映了随着压力的增加,变形量成等差递增的坚硬岩体的变形特征.     

真三轴条件下深部煤岩试样力学特性研究

为研究深部煤岩体地下实际浸水作用后煤岩体的力学变化情况,以山西某煤矿地下5组原位煤岩体为研究对象,通过制备的标准试验试件分别进行无水状态下、浸水之前和浸水之后的真三轴力学试验,以期还原强降水后深部煤岩体力学特性的变化情况。研究发现:原始状态下煤岩层试样层位岩石在真三向应力下的变形受层理、应力和结构的影响均较大,在垂直层理方向的变形能力较强;破裂模式表现为以结构控制型剪切破坏、结构和应力综合控制型剪切破坏以及结构控制型剪切破坏为主,以层理方向剪切滑移为主的3种破坏形式。当岩样在真三向应力作用下并通过浸水试验后,岩样峰值强度降低,力学性质弱化,弹性模量降低,同时变形能力增加。其破坏模式分为结构控制型和应力控制综合控制型剪切破坏,以及结构控制型剪切破坏形式。     

全液压钻式采煤机履带行走机构研究

根据履带行走机构设计理论和煤矿井下运行工况,对结构参数进行确定。计算钻式采煤机工作时的各牵引阻力,确定总牵引力。利用Pro/E建立全液压钻式采煤机履带行走机构的三维模型,然后将模型导入ADAMS建立履带行走机构动力学模型,并进行动力学仿真分析,从仿真曲线中得出全液压钻式采煤机在不同地面工况下履带行走机构的动力学特性。     

破碎岩体结构面剪切强度确定方法

针对破坏岩体室内力学试验试样制备困难、剪切强度参数难以获取的问题开展研究。通过理论分析,提出一种基于试样重建的剪切强度试验方法,采用环氧树脂灌模包裹试验岩块,按不同角度要求制样,参考变角剪试验开展剪切试验,通过室内试验对华兴铝土矿破碎岩体结构面的剪切强度进行测定,得到其黏聚力为2.44 MPa,内摩擦角为23.5°。研究结果表明:华兴铝土矿破碎岩体结构面的剪切强度与现场实际相符,验证了该方法的实用性,该方法能够获取破碎岩体结构面的剪切强度,为其它矿山提供借鉴。     

煤矿井下钻锚机器人布网单元设计与仿真

针对现有煤矿井下巷道成型永久支护速度慢、效率低、危险性系数较高、人员参与较多等问题，论文提出了一种钻锚机器人，并对其布网单元进行设计，通过SolidWorks对其进行三维建模，并对关键部件的受力情况在ANSYS中进行有限元分析计算|在ADAMS中建立了钻锚机器人布网单元简化样机模型，并对其抓网、运网动作进行运动学仿真分析。结果表明：钻锚机器人布网单元整体结构设计合理，满足支护片网单张稳定抓取、移动、顶放姿态要求，且布网单元机械手的关键部件符合刚度、强度要求。     

识别所钻进地层的实钻试验研究

从分析钻进信息与岩石物理力学性质的关系入手,利用人工神经网络理论对所钻进的地层进行实时识别.根据钻探生产的特点,合理设计了人工神经网络的结构,开发了人工神经网络识别地层的软件.选择了结构简单、安装方便和具有较强二次开发功能的无传输信号线钻参仪作为数据采集的硬件系统,并开发了相应的数据传输接口软件.并通过室内实钻试验对所开发的人工神经网络识别软件和数据传输接口软件进行了检验.试验结果表明钻参仪选型正确,数据接口软件运行稳定可靠,识别软件识别效果理想.     

岩体结构面剪切强度模型研究进展

结构面剪切强度是结构面最主要的力学性质。近半个世纪以来,相关领域学者对结构面剪切强度模型进行了深入研究,取得了丰硕成果。首先,系统地总结了结构面剪切强度模型研究现状,并介绍了各剪切强度模型的特点。然后从剪切强度的本质特征、实用性、研究热点对模型进行了分析评价。最后分析认为:①在结构面剪切强度影响因素中,形貌特征最为复杂、定量化最为困难,特别是在各向异性表征方面仍需做大量研究工作;②结构面形貌各向异性和尺寸效应表征参数的合理性需力学试验来验证,3D打印技术的应用,可有效解决岩体结构面不可重复试验的困难,有望在结构面各向异性、尺寸效应的室内试验研究方面取得突破性进展;③结构面剪切强度的各向异性和尺寸效应特征应进行统一辩证的研究,只有这样,获得的模型才能有助于准确估算工程岩体剪切强度。     

煤矿钻锚机器人自动钻锚单元的设计与仿真分析

针对煤矿井下巷道掘进作业中锚杆支护环节存在的人工操作频繁、支护效率低等问题,研究设计了一种结构简单的煤矿钻锚机器人,提出一种自动钻锚单元。利用Solidworks三维建模软件构建钻锚单元中的钻锚装置和自动上料(锚杆)库模型,将建好的模型导入仿真软件ADAMS中,并且添加相应的约束和驱动等,通过对该模型进行运动学仿真分析,得出关键部件的运动学特性曲线,验证结构设计的合理性和可行性,为钻锚机器人的运动控制及其结构的优化设计提供参考依据。     

预压层叠式钻齿型孕镶金刚石钻头的研制

分析了高品质钻头的应用需求,指明了高品质钻头的研究方向。设计了一种层叠式结构钻齿,采用预冷压工艺进行压制后,再经过装模热压烧结的新型孕镶金刚石钻头。给出了此类钻头的原材料选择和制作工艺参数,分析了钻探试验结果。结果表明：预压层叠式钻齿型孕镶金刚石钻头,有利于改善钻进条件,提高钻进效率,有效地实现钻头制造过程中节能降耗,是一种广谱性应用前景的孕镶金刚石钻头新型式。     

矿用提升机液压托罐摇台的分析研究

针对煤矿副立井提升机罐笼摇台装置采用传统搭接式摇台存在的诸多问题,对液压托罐摇台的结构特点和工作原理进行运动规律分析,动力学分析计算。在建立三维仿真模型的基础上,进行总体结构优化设计和关键部件的有限元分析。