类岩石锚固体单轴抗压强度与声波波速的相关性

类岩石锚固体声波波速与其强度特性的研究较少,针对类岩石锚固体试样制作的特殊性,结合室内单轴压缩试验,利用声波测试技术分析类岩石锚固体单轴抗压强度与声波波速的关系特点.无论标准试样有无锚固或相似原料配比变化,纵波波速增大,单轴抗压强度也相应随着增大.锚杆轴向布置和横向布置均能提高试样的单轴抗压强度,但提高的幅度很相近,这可以通过两种加锚方向的试样纵波波速变化不大来反映.对比类岩石锚固体试样单轴抗压强度随试样密度和纵波波速的变化关系,纵波波速的影响更显著.     

不同加载方式下层理对砂岩力学特征的影响分析

为了研究层理对砂岩物理力学特征的影响,以布尔台煤矿5-2煤基本顶粉砂岩为研究对象,对其进行了直接拉伸、直接剪切和单轴压缩试验,分析了层理对其纵波波速、抗拉强度、抗剪强度、抗压强度、弹性模量及峰值应变的影响。试验结果表明:层理对抗压强度、残余剪切强度基本没有影响,但是对抗拉强度、峰值应变(拉伸)、抗剪强度、弹性模量、峰值应变(单轴)和纵波波速等有显著的影响;抗拉强度、峰值应变(拉伸)、抗剪强度、弹性模量、峰值应变(单轴)及纵波波速分别降低了31.6%、33.2%、33.9%、33.3%、42.7%、8.4%。     

冻融循环条件下岩石物理力学指标相关性分析

为了得到冻融循环条件下岩石强度指标与物理指标的关系,在室内实验和理论分析的基础上,建立了冻融循环过程中岩石抗压、抗剪强度力学指标与纵波波速、孔隙率物理指标的关系。试验结果表明:随着冻融循环次数的增加,岩石的孔隙率增大,纵波波速、单轴抗压强度、弹性模量、黏聚力降低;冻融循环条件下粗砂岩的孔隙率、纵波波速与单轴抗压强度、弹性模量、黏聚力之间具有良好的相关性。通过测量经历不同冻融次数的岩石的孔隙率和纵波波速,较好地反映出冻融循环过程中岩石强度的衰减关系。     

荐用的点荷载强度的确定方法

适用范围点荷载强度试验是岩石强度分极的一种指数试验,变可用来预测与之相关的其它强度参数,如单轴抗拉强度和抗压强度。这个试验可测定岩样的点荷载强度指数Ⅰ_s(50)及其强的的各向异性指数Ⅰ_a(50),后     

基于Stacking集成算法的岩石单轴抗压强度预测方法研究

针对传统岩石单轴抗压强度试验费用高,费时长,具有一定局限性的问题,为了快速准确地确定岩石单轴抗压强度,提出基于Stacking集成算法的岩石单轴抗压强度预测方法。以孔隙度(n)、施密特回弹数(R_n)、纵波速度(V_p)和点荷载强度(I₍s(50)))4种间接指标为依据,基于多项式回归、岭回归等7种基学习模型,结合Stacking集成学习算法构建单轴抗压强度预测模型。通过290组单轴抗压强度数据对预测模型进行验证,并与经验模型进行对比分析。经验模型的R²<0;基学习模型的R²在0.74～0.81之间,RMSE在23～28之间;Stacking集成模型的R²和RMSE分别为0.88和18.49。结果表明,所提出的集成模型优于其他预测模型,基于Stacking集成算法的岩石单轴抗压强度预测方法具有更好的预测效果。     

基于回弹法的岩石强度预测及切割采矿应用分析

以玲珑金矿灵山矿区某极破碎矿体机械化开采为研究背景,采用N型回弹仪选取11个测定区域开展回弹测试,并在测试点钻孔取芯加工为标准岩石试样进行声波试验和单轴压缩试验。通过分析试验结果,得到回弹值、纵波波速与单轴强度之间的关系,可知回弹值与岩石单轴抗压强度呈指数型相关,而纵波波速与岩石强度拟合关系曲线贴合较差,在此基础上进行声波—回弹结合的二元回归分析,综合比较得到幂函数的相关系数最好。研究结果能为玲珑金矿灵山岩体强度预测和掘进开采分析提供帮助。     

几种岩石点荷载强度与单轴抗压强度的相关性

通过对某矿区的矿岩进行单轴抗压强度试验及点荷载试验,用Shapiro-Wilk正态检验法对点荷载试验数据进行正态分布检验,用Grubbs准则对可疑数据进行取舍,再将得到的点荷载强度(I_(S(50))、PLS)与单轴抗压强度(UCS)进行对比分析,研究其相关性。结果表明:点荷载试验结果符合正态分布,其离散程度大于单轴压缩试验;6种岩石的点荷载强度与单轴抗压强度高度正相关,因此能够相互转换,转换得到的抗压强度可作为该矿山岩体分级的依据。     

岩石单轴抗压强度与声波纵波速度相关性试验统计分析

据根岩石单轴抗压强度与岩石纵波波速关系去近似求得岩石的抗压强度,在地下工程围岩分类中是一个值得探讨的途径。它具有试验方法简便,省工省时,能现场及时提供指标等优点。国内外已做了一定数量的试验研究,得到了某些岩类纵波波速与单轴抗压强度经验关系式。但到目前为止,仍未有一个令人满意使用方便的统一关系式。因此,做大量的具有广泛代表性的岩石单轴抗压强度与纵波波速关系(以下简称R_b—v_p关系)的试验研究,并与国内外已有试验资料综合统计分析,是揭示这种规律性关系,确定比较接近实际和更为理想的经验式的途径。     

用点荷载强度试验测定岩石抗压强度

岩石点荷载强度试验可以求得岩石点荷载强度指数,由强度指数与抗压强度之间的关系可以换算出岩石的单轴抗压强度。该文通过点荷载试验实例,介绍了点荷载试验机理、以及具体的试验步骤,并得出岩石抗压强度,在一定程度上验证了有关点荷载试验公式的可靠性。     

冻融循环作用下的花岗岩边坡岩体强度研究

以伊春鹿鸣钼矿发育的花岗岩边坡岩体为例,开展不同风化程度的花岗岩岩石样品的冻融循环单轴抗压强度试验和纵波波速试验,得到不同风化程度的花岗岩冻融循环单轴抗压强度和纵波波速损失程度不同,风化程度高的花岗岩冻融系数较低;冻融循环作用下的花岗岩单轴抗压强度冻融系数与纵波波速损伤变量之间为线性关系,对于不同风化类型的花岗岩,其线性关系高度相近。从边坡稳定性分析的角度出发,提出了2种获取冻融循环花岗岩边坡岩体强度参数的方法,并进行了计算验证。结果显示:采用单轴抗压强度冻融系数直接折减抗剪强度,或采用纵波波速冻融系数折减RMR值后推导抗剪强度,所得结果均可进行边坡稳定性计算;相对来讲,后者计算的安全系数与边坡体实际稳定状态更为接近。     

岩石波速与强度参数的相关性研究

为研究岩石波速与强度参数的变化关系,通过对阳煤 矿区几种常见岩石进行波速测试、抗压试验、抗剪试验、抗拉 试验,分析了岩石波速与强度参数的变化特征和规律。结果 表明:岩石的抗压强度、抗拉强度、黏聚力与波速均存在显著 的正相关性。不同种类岩石的变化规律具有相似性,又具有 各自的特点,彼此的变化范围有一定的交集,但又有明显的 层次性。3种粒径砂岩的波速与抗拉强度、抗压强度均呈现 出较强的线性变化规律,通过线性拟合可以较为准确地表达 出砂岩的抗压强度、抗拉强度与波速的变化关系。不同岩石 的黏聚力与波速的变化有一定的差异,但整体呈现出正相关 变化趋势,并且有较强的幂函数变化关系。     

层理倾角对黑云变粒岩强度与纵波波速影响的试验研究

为探究层理倾角对岩石强度、变形及纵波波速的影响规律,以研山铁矿东帮边坡层状黑云变粒岩为研究对象,对层理倾角为0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°的岩样进行单轴压缩、巴西劈裂、直剪和纵波波速测试试验。结果表明:单轴抗压强度均值的最大值和最小值对应的层理倾角分别为0°和60°;倾角为45°时弹性模量最小,60°时次之,0°时最大;层理倾角为60°时泊松比最大,15°时最小;随层理倾角的增加,抗拉强度逐渐减小;黏聚力和内摩擦角最大值和最小值对应的层理倾角分别为90°和0°;平行层理方向的波速大于垂直层理方向的波速,纵波在岩样中的传播速度与层理倾角呈线性增加关系。研究成果为研山铁矿顺倾边坡稳定性分析提供基础数据。     

石灰石单轴抗压强度与点荷载强度的相关性研究

岩体分级对各类工程设计具有重要的指导意义,其分级指标主要依靠单轴抗压强度划分,通过点荷载强度试验可以在工程现场快速确定岩石单轴抗压强度,该方法简单可靠,得到了广泛的应用,故研究两者的相关性十分必要。本文以四川省某石灰石露天矿为工程背景,通过点荷载强度试验与单轴抗压强度试验,探究了轴向和径向加载的点荷载强度与单轴抗压强度的相关性,并建立两者的转换关系式。结果表明:轴向与径向加载获得的点荷载强度与单轴抗压强度均存在较强的相关性,且采用指数函数拟合时得到的计算关系式相关度较高,应用效果较好。     

岩石点荷载强度与单轴抗压强度关系研究

点荷载试验是一种在工程现场快速确定岩石单轴抗压强度的方法。自国际岩石力学协会建议采用以来,得到了广泛的研究和应用。点荷载强度指标和单轴抗压强度之间的变换关系式存在较大的不确定性,影响该关系的因素较多,例如修正系数、点荷载强度标准值等。以贵州紫金水银洞金矿多个采场顶板岩石的点荷载试验数据为基础,探讨了不规则点荷载强度指标IS和点荷载强度标准值IS(50)之间的修正系数F的变化情况,分析比较了目前常用的四种计算方法获得的点荷载强度标准值IS(50),并对点荷载强度标准值IS(50)与岩石单轴抗压强度σC进行曲线拟合和线性拟合比较,最后得到了该矿顶板的单轴抗压强度σC和点荷载强度标准值IS(50)之间的最佳关系式,这种拟合关系在该工程施工过程中得到了很好地运用,经实践证明这种关系式是可行的。     

五种常规三轴强度准则的比较

基于6种岩石的试验数据对5种常规三轴强度准则进行拟合。以拟合偏差绝对值之和最小为目标确定强度准则中待定参数,进而比较拟合偏差以及单轴抗压强度σC和抗拉强度T的预测值与试验值差异。研究发现:含有3个参数的广义Hoek-Brown准则、指数强度准则和ROCKER准则预测的单轴抗压强度与试验值基本一致;ROCKER准则预测的单轴抗拉强度与试验值较接近;广义Hoek-Brown准则具有较小的拟合偏差,抗拉强度对强度准则的拟合结果没有明显影响。     

不规则岩样的点荷载实验及其应用

岩石的点荷载实验法简便、迅速、可靠、成本低,能在现场间接确定矿岩抗拉强度与抗压强度。我们用DH-1型点荷仪对我国16个有色金属、铁、煤和建材露天与地下矿山的60多种矿岩共2000多个岩样进行了点荷载实验,并以IBM PC微型电子计算机对实验数据进行了分析,探讨了不规则岩样的点荷载强度指数与抗拉强度、抗压强度及凿岩机钻速的关系,得到了更准确估算岩石强度的计算式。     

关于点荷载强度与单轴抗压强度关系的探讨

通过大量矿岩的点荷载实验与电测,并对29组矿岩进行对比试验及电算分析,揭示了点荷载强度与单轴抗压强度的关系。认为用点荷载强度指数估算抗压强度时,其换算系数不是固定值,而与岩性及岩石类型有关。从大量实验数据的电算分析,依据岩石类型及压头侵深不同,提出三种计算抗压强度的公式。     

基于点荷载试验的岩石抗压强度特性研究

点荷载试验是一种比较简易的测定岩石抗压强度的方法,自国际岩石力学协会建议采用以来,得到了广泛的利用。为了探究点荷载试验确定抗压强度的相关性,以某大型矿山竖井工程白云岩为研究对象,开展了大量点荷载与单轴抗压强度试验,利用正态分布对试验结果的准确性进行检验,并探讨了试件尺寸对点荷载强度标准值的影响。最后将得到的点荷载强度标准值与单轴抗压强度值进行线性拟合分析,这种拟合关系表明两者之间高度正相关。也就是说可以相互换算,换算得到的抗压强度值可以为该矿山以后的设计参数提供依据。     

胶结充填体波速-密度双参数强度预测模型研究

抗压强度是表征胶结充填体力学性质的重要指标，是确定采场充填方案的基本依据，快速、准确地确定胶结充填体抗压强度值，对于保障采场安全意义重大。分析了胶结充填体强度的影响因素，为克服单一预测指标的不准确性和预测指标过多的复杂性，选取了较易获取的胶结充填体初始超声波波速和密度两个参数，构建了波速-密度双参数预测指标T，运用预测指标构建了胶结充填体强度预测模型，并进行了验证。研究表明：①胶结充填体单轴抗压强度的影响因素有组成成分、结构尺寸以及养护环境，主要影响因素为组成成分；②将试验数据应用所构建的强度预测模型、典型强度预测模型分别进行了曲线拟合，对比分析得出所构建的强度预测模型拟合结果良好，相关系数均达到0.98以上，可以较好地预测胶结充填体强度。利用波速-密度双参数进行胶结充填体强度预测具有可行性，为准确预测胶结充填体强度提供了新的思路。     

胶结充填体波速-密度双参数强度预测模型研究

抗压强度是表征胶结充填体力学性质的重要指标，是确定采场充填方案的基本依据，快速、准确地确定胶结充填体抗压强度值，对于保障采场安全意义重大。分析了胶结充填体强度的影响因素，为克服单一预测指标的不准确性和预测指标过多的复杂性，选取了较易获取的胶结充填体初始超声波波速和密度两个参数，构建了波速-密度双参数预测指标T，运用预测指标构建了胶结充填体强度预测模型，并进行了验证。研究表明：①胶结充填体单轴抗压强度的影响因素有组成成分、结构尺寸以及养护环境，主要影响因素为组成成分；②将试验数据应用所构建的强度预测模型、典型强度预测模型分别进行了曲线拟合，对比分析得出所构建的强度预测模型拟合结果良好，相关系数均达到0.98以上，可以较好地预测胶结充填体强度。利用波速-密度双参数进行胶结充填体强度预测具有可行性，为准确预测胶结充填体强度提供了新的思路。