粗砂岩高温后纵波波速特性的试验研究

对经受了不同高温作用后(25 ℃、100 ℃、200 ℃、300 ℃、400 ℃、500 ℃、600 ℃、700 ℃、800 ℃、900 ℃十个等级)的30块粗砂岩的弹性波纵波特性进行了研究,分析了粗砂岩的弹性波纵波波速经历了不同温度作用后的变化规律.研究的结果表明,经历了不同的高温作用后粗砂岩的弹性波纵波波速有不同程度的降低,且经历的温度越高,纵波波速降低的幅度就越大.     

高温后粗砂岩弹性纵波波速的试验研究

对粗砂岩经历不同高温后弹性纵波波速进行了相关研究.分析了粗砂岩波速与温度的变化规律.总体上随着加热温度的升高,粗砂岩弹性纵波波速处于单调下降的趋势.试验结果表明,粗砂岩作为高空隙度岩石,加热温度小于100℃时,弹性纵波波速变化不明显;而当加热温度超过100℃后,弹性纵波波速大致成线性降低,波速与温度具有良好的相关性.     

粗砂岩不同围压下的变形力学特性与损伤特征

对赵固一矿粗砂岩进行试验,获得力学参数,利用颗粒流程序获得粗砂岩的细观力学参数,研究不同围压下粗砂岩的变形、强度和损伤特性。获得以下主要结论:随着围压增加,粗砂岩弹性模量略有增加,峰值强度提高,屈服阶段变长,残余强度提高,脆性降低,延性增强;主应力表示的强度准则二次抛物线型比直线型更加贴近试验结果,并建议单轴强度不参与拟合作为一个特别指标给出;粗砂岩的体变经历线性体缩、线性扩容和非线性扩容阶段,扩容起始点随围压增加,对应的轴向应变增大;随着围压增加,粗砂岩破坏时损伤区域增多且分布趋于均匀化,主控裂隙增多,贯通性增强,岩体被切割的块数增加,裂隙面附近岩体呈现压碎性破坏状态。     

煤炭地下气化覆岩相似材料热损伤特性研究

为了开展煤炭地下气化三维相似模拟模型试验,对覆 岩相似材料热损伤特性开展试验研究。对覆岩相似材料在 不同温度下处理,并进行单轴压缩试验,研究分析其力学性 能及热损伤特性随温度的变化规律。得出结论:加热后各试 件的直径稍微增大,高度有增有减,质量和密度降低;高温处 理后的试件其应力 应变曲线通常经历孔 隙 压 实、弹 性 变 形、断裂和破坏4个阶段;试件的抗压强度随温度的升高而 降低,试件经过600℃处理后,粗砂岩相似试件的抗压强度 从1.61MPa降低到0.622 MPa,降低61.38%,弹性模量从 0.29GPa降至0.12GPa,降低59.4%;细砂岩相似试件的抗 压强度从1.34MPa降低到0.65 MPa,降低51.57%,弹性模 量从0.28GPa降至0.12GPa,降低56.7%;选择弹性模量来 定义损伤变 量,试 件 的 热 损 伤 演 化 在 100℃ 处 存 在 一 个 阈 值,在这个阈值之前,试件颗粒的热膨胀作用只是用来填充 试件本身存在的孔隙裂隙,只有当试件在温度作用下将其内 部的孔隙裂隙完全闭合后,损伤才显露出来。     

降雨温湿环境下的岩石吸水特征试验研究

岩石的吸水特征与其温湿环境密切相关,以岩石为主要材料的降雨型岩质边坡总是处于一定的温湿环境中.采用自主研发的软岩气态水吸附智能测试系统,通过模拟降雨温湿环境研究岩性、降雨延时、温度三个因素与岩石吸水特性之间的关系,得出了岩性组分不同的降雨型岩质边坡的水力响应特征.研究结果表明:降雨温湿环境(温度20℃、相对湿度100%)下的干燥砾岩吸水量最大,细砂岩和粗砂岩次之,绿帘角闪岩最小;砾岩具有较强的雨水下渗能力;细砂岩和粗砂岩在吸水量达到峰值后吸水曲线斜率出现负值,表明由“吸水”向“积水”转变;绿帘角闪岩很快出现“凝露”现象,下渗能力非常弱.该研究成果揭示了由砾岩为主要组分的岩质边坡具有较强的雨水下渗能力,强降雨时以渗流和地下径流作用为主,有必要考虑渗流和径流二者的耦合作用;由绿帘角闪岩为主要组分的岩质边坡,具有较强的排水能力,强降雨时以地表径流和地下径流作用为主,需重点考虑地下水渗透力作用.     

温度及应力对黏土岩渗透损伤特性的影响

为了探索温度及应力对黏土岩渗透和损伤特性的影响,从试验和理论模型出发,开展了黏土岩在不同温度及应力环境下的强度、变形特征,以及渗透特性和损伤演化过程的研究。研究结果表明:温度对黏土岩具有明显的损伤劣化作用,温度越低,围压越高,黏土岩的强度越大;相同围压下,温度越高,相应的渗透性越强,相同温度下渗透率随围压升高而减小;黏土岩的渗透系数随应力加载经历了"减小—增大—略有回落"3个阶段,体积应变拐点是渗透性由减至增的分界点;温度越高,围压越小,"实损伤"发展越快。基于试验结果,建立了温度—渗流—应力三场耦合计算本构模型,该模型能较好地模拟各温度及应力环境下黏土岩的渗透变化过程。     

离子型稀土矿抗剪强度指标特征及影响因素

由于离子型稀土矿通常采用原地浸矿工艺,降低了矿岩的抗剪强度,从而诱发边坡失稳。利用固结不排水试验、不固结不排水试验和快剪试验,研究不同初始干密度、初始含水率和孔隙溶液类型下矿体抗剪强度指标的变化规律。结果表明：当初始含水率一定时,矿体的黏聚力与初始干密度呈正相关,内摩擦角随初始干密度变化不大;当初始干密度一定时,矿体的黏聚力与初始含水率呈负相关,内摩擦角随初始含水率增加略微增大;在不同初始干密度、含水率影响下C_cu和C′呈良好的线性关系;当初始干密度、含水率一定时,CU试验、UU试验与快剪试验的C、φ值大小关系分别为：C_q >C_uu >C_cu,φ_cu䥺Symbol{B@φ_q。研究结果为离子型稀土在无氨氮或少氨氮开采工艺中矿山边坡的稳定性评价提供一定的理论指导。     

不同粒料成分填土随击实能变化响应机制的试验研究

针对鲜少研究不同击实能量条件下填土不同粒料成分的响应机制,该文选取砂土及黏土作为击实土料,砂土为刚性颗粒粒料,黏土近似为片状颗粒团粒集合粒料。通过测定不同击实能条件下两种粒料的干密度得出:干密度随击实能的增加均呈对数关系,干密度增量逐渐减小,最终收敛,且在较小击实能的条件下砂土干密度增量大于黏性土,随击实能的增加其收敛速度亦大于黏性土。从不同粒料颗粒性质着手,归纳出不同粒料不同阶段吸收能量后的响应机制,很好的解释了刚性颗粒及片状颗粒团粒集合粒料的干密度随击实能的变化规律。     

采动岩层荷载计算方法修正

根据煤层开采后岩层的实际移动情况，考虑各岩梁的长度和其曲率不同，对岩层荷载的计算方法进行了修正；考虑岩梁为平面应变情形，对岩层荷载的计算进行了修正.修正后的岩层荷载不仅与各岩层的密度、厚度和弹性模量有关，而且与煤层的开采宽度、岩层的移动角和泊松比有关.最后给出了算例，并对计算结果进行了比较分析.     

阿克苏河下游冲洪积平原盐渍土的室内试验分析

对阿克苏河下游冲洪积平原盐渍土进行室内模拟试验,通过对试验结果进行综合分析,研究不同含盐量、不同含水量、温度、不同土壤结构和干密度、不同上部压力土体膨胀的变化规律,提高设计人员对本区建筑工程设计时对这一问题的认识,并研究经济有效的防治措施.     

Recycling of sludge from ornamental stone processing as resource in civil constructions

The main aim of this research is to find a feasible way to reuse mud cuttings from ornamental stone, such as trachyte and basalt, normally disposed of in landfills, using it in the production of full and/or aerated bricks for civil purposes. The study examined the characteristics of full bricks produced with mud cuttings from ornamental stone including, resistance to uniaxial compression, water absorption and apparent density of mud alone or when mixed with two types of clay at different firing temperatures. As temperature rose, the strength and density of the samples increased, while absorption decreased. The use of clay improved the sintering process during firing, giving a less porous and mechanically stronger material that normally used to produce full bricks for civil constructions. For the second type of product, aerated bricks, the study investigated porosity, density, resistance to uniaxial compression and the thermal insulation capacity of bricks made by adding lime and aluminium powder to trachyte mud at different sintering temperatures, ranging between 980 and 1040 °C. As temperature increased, it was observed that an increase in the resistance and density of the samples was accompanied by a reduction in the heat-insulating capacity. When compared with commercial aerated bricks, it was found that aerated bricks obtained from trachyte sludge cuttings and fired at temperatures below 1030 °C, have a greater thermal insulation capacity but a lower mechanical resistance, restricting their use to non-load-bearing masonry applications.     

宋楼煤矿主斜井突水因素分析及堵水工艺探讨

根据宋楼煤矿矿井地质及水文地质条件的分析,宋楼煤矿矿井突水水源应该是来自第四系沙砾石含水层,通过地面电法确定裂隙发育带.对此处实施钻孔注浆后,恢复生产.     

高放废物处置库缓冲材料气体渗透特性研究

研究压实膨润土气体渗透特性,可为缓冲材料稳定性分析和长期安全评价提供关键参数,进而为高放废物地质处置库的建设提供依据。针对不同压实干密度的高庙子膨润土,开展了不同加载气压围压条件下的气体渗透试验研究,结果表明:气体渗透系数与压实干密度存在二次函数负相关关系,干密度由1.4g/cm3增大到1.8g/cm3,其气体渗透系数从10-15 m2逐渐减小到10-17 m2;气体渗透性与加载气压围压也存在一定关系,一定加载气压围压比条件下,随加载围压增大,气体渗透系数变化逐渐变小至趋向稳定;针对Φ50mm×100mm、压实干密度1.4~1.8g/cm3的试样,测试大于200kPa气压值的气体渗透系数时,推荐气压围压比采用1∶3。     

提高某铅锌矿尾砂旋流器分级沉砂产率的试验研究

通过对旋流器结构参数的分析研究,探讨了旋流器锥角、给矿段材质、溢流管和沉砂嘴直径、溢流管长度对铅锌矿尾砂分级沉砂产率的影响,试验给出了不同旋流器锥角、给矿段材质和溢流管长度下的沉砂产率的变化情况。结果表明:在本试验范围内,给矿浓度为21%的条件下,10°单锥旋流器对尾砂分级沉砂产率的影响最大,且Si C材质给矿段较不容易被磨损并对旋流器的沉砂产率有较为明显的影响,当溢流管直径20 mm,沉砂嘴直径48 mm,溢流管长度为285 mm时,旋流器分级沉砂产率最高值可达49.37%。本试验对提高旋流器分级沉砂产率、改善矿山采充失调等具有一定的参考价值。     

用于岩溶动水注浆的泡沫尾砂浆试验研究

为解决岩溶动水环境注浆情况下高浓度尾砂浆输送困难、易离析、结石率低、堵水效果差等问题,通过试验研究,配制一种新型注浆材料—泡沫尾砂浆。该材料具有抗冲刷能力强、初凝时间短、结石率高、抗压强度大、性能稳定、适应性好等优点。优化选择最佳配比参数的泡沫尾砂浆适合于岩溶动水条件下的注浆要求。     

泥质页岩注浆结石体的蠕变特性试验研究

在分析已有软岩蠕变机制成果的基础上,为了研究软岩注浆结石体的蠕变特性,分析了不同荷载水平以及不同含水条件对泥质页岩注浆结石体蠕变特性的影响。试验结果表明:1)在相同含水率状态下,蠕变变形随着荷载水平的增加而增大;软岩注浆结石体不同蠕变特性曲线间的转换存在一个荷载阈值,当荷载小于该阈值时,蠕变为稳定蠕变,大于该阈值时试样进入加速蠕变且短时间内直接破坏。2)在相同荷载水平下,随着含水率的增加,蠕变变形逐渐增大且变形增长速率较快。低应力等级下含水率对注浆结石体的蠕变特性影响较大,而高应力下的影响相对较小。3)Burgers模型可以较好地描述注浆结石体的蠕变特性。     

裂隙充填膨润土湿胀变形防渗规律实验研究

为解决裂隙岩体防渗问题,联合采用高压固结仪和三轴渗透仪,进行不同含水率等条件下膨润土的膨胀和渗透实验,对膨润土的有荷膨胀特性和渗透特性进行分析研究,结果表明：膨润土的膨胀率随含水率变化符合逻辑斯蒂曲线关系,膨润土的吸湿膨胀表现为短程膨胀和长程膨胀两个阶段,短程阶段的膨胀变形幅度比长程阶段明显;当含水率相同时,初始干密度越大,膨胀变形量越大,膨胀力与干密度呈正指数关系;当初始干密度相同时,膨胀率随荷载增大而降低,且含水率越高降低幅度越大;膨润土的渗透率与含水率成负指数关系,且在较低含水率情况下渗透率随含水率的增大急剧下降至零,膨润土是裂隙岩体防渗的理想材料。     

冻结钙质粘土的强度试验研究

通过对冻结钙质粘土的波速测定,证实随着温度的降低波速增大;波速与试件的密度有关,密度越大,则波速越大.并通过对不同低温下冻结钙质粘土的单轴抗压强度试验,得出其单轴抗压强度和弹性模量随温度的降低而增大.     

冲击载荷下煤样动态拉伸劈裂能量耗散特征实验

为研究煤样动态拉伸变形破坏过程中的能量耗散规律,利用分离式霍普金森杆冲击加载系统,对煤样进行冲击条件下巴西圆盘劈裂试验,探讨了冲击速度、层理倾角及饱和含水对煤样总吸收能密度、总耗散能密度和损伤变量的影响;同时将煤样破碎后产生粒径为0~0.2 mm和0.2~5 mm的碎屑进行收集,并对不同尺寸碎屑的分布特征进行了对比分析。研究表明:同一层理倾角的自然煤样损伤变量随着冲击速度的增加呈近似线性增加,饱水煤样损伤变量整体随冲击速度增大呈指数函数增加;相比于自然煤样,饱水煤样粒径为0~0.2 mm的碎屑量减少了14.1%~31.3%,粒径为0.2~5 mm的碎屑量减少了33.7%~53.0%;但当层理倾角为45°时,饱水煤样碎屑量质量百分比反而比自然煤样要大。     

侧限条件下原状黄土的增湿变形特性研究

针对来自西安市某工程基坑的原状黄土试样进行侧限条件下的增湿变形试验,基于孔隙比、干密度、湿陷系数、净竖向应力等关键指标来分析原状黄土的增湿变形特性。经实验研究发现,侧限条件下的原状黄土净竖向应力达到400 kPa的情况下,湿陷系数达到最高水平。