φ30mm混凝土芯样点荷载法检测喷射混凝土强度的可靠性

通过对φ２５ｍｍ，φ３０ｍｍ，φ５０ｍｍ混凝土芯样点荷载法检测混凝土强度的实验室试验和φ３０ｍｍ芯样检测井下喷射混凝土强度试验，对不同直径的混凝土芯样点荷戴民混凝土强度的相关关系及相关性进行了分析，从而验证了用φ３０ｍｍ混凝土芯样点荷载法检测喷射混凝土强度的可靠性。     

HQC40混凝土强度检测仪及其完善措施

介绍了HQC40混凝土强度检测仪,该仪器主要用于喷射混凝土的强度检测,其检测原理为点荷载法,具有高效、快速、经济、可靠、省时和省工且易操作等特点,为煤矿井下及其它锚喷支护工程质量的检测提供了一种实用的工具。结合其实际应用给出了若进一步提高混凝土强度检测仪的精度,对检测仪的要求和改进措施。     

多因素影响下湿喷混凝土的强度与配比优化

配合比是影响湿喷混凝土强度的关键,而多种因素影响的混凝土最佳配比难以确定。为探究多因素影响下的湿喷混凝土强度发展规律,优化配合比,采用中心复合试验法开展了配合比试验。在中心复合试验中,将废石占比、水泥掺量和水灰比设为影响因素,将湿喷混凝土抗压强度设为响应量,从而建立了强度回归模型,并开展了强度优化分析。建立的强度回归模型P<0.01,极显著;F>3.2,具有统计学意义。湿喷混凝土强度随废石占比增大先提高后降低,随水泥掺量增大、水灰比减小而提高。多因素影响下的强度变化规律与单因素作用下基本一致。提出了C25和C30强度等级的湿喷混凝土最佳配合比,经过试验验证了相关配比的可靠性。     

新浇混凝土爆破振动损伤累积规律模拟试验研究

针对新浇混凝土振动损伤累积问题,利用振动试验系统开展了新浇混凝土爆破振动损伤累积模拟试验,并进行了受振混凝土强度与耐久性检测试验。结果表明:新浇混凝土振动损伤值累积过程可分为降低、快速增长和基本稳定3个阶段,且累积损伤值随着振动速度的增大而增大。振动速度v≤1. 0 cm/s时,超声波波速发展经历快速增长、缓慢增长和稳定3个阶段,最大波速随振动速度的增大而增大,振动损伤劣化效应不显现,混凝土的强度和耐久性提高。振动速度v≥1. 5 cm/s时,超声波波速发展出现损伤劣化降低过程而呈现为4个阶段,峰值波速和稳定波速均低于基准试块的相应波速,且都随着振动速度的增大而减小;振动损伤劣化效应从第2阶段开始显现,并在第3阶段宏观显现,振动速度达到3. 5 cm/s时,损伤从第1阶段即宏观显现;混凝土的强度和耐久性降低,且高强混凝土损伤劣化程度较普通混凝土明显。试验条件下新浇混凝土安全振动速度应控制在1. 5 cm/s以下,龄期12 h以前,振动速度不宜超过2. 0 cm/s。     

素混凝土井壁强度准则的模型试验研究

按照相似理论，在不同应力组合下将混凝土井壁进行了模型试验，依据混凝土井壁破坏机理的分析，确定了适合素混凝土井壁破坏的强度准则。     

露天矿爆破荷载等效施加方式的探究

为了较为准确数值模拟爆破荷载的等效施加方式,基于强度折减法基本理论分析边坡稳定性,针对露天矿爆破开采时的特殊爆破荷载,提出了能够仿真模拟实际爆破荷载的等效加载方式。该等效加载方式首先对露天矿爆破荷载进行分析,爆破荷载是由爆源中心环向向四周传递,将爆破荷载等效加载到粉碎区外边界上,与实际的炮孔爆破荷载形式较为吻合;利用FLAC3D建立露天矿边坡数值模型,分析在爆破动载下边坡的动态响应特征,运用强度折减法计算得到露天矿边坡的动力安全系数。最后与以往将爆破振动施加到模型边界的等效施加方式进行对比,验证了此等效施加方式应用于爆破动载下露天矿边坡稳定性分析中的可行性与合理性。     

爆破荷载下喷锚支护动载响应的数值分析

喷锚支护广泛应用于采矿巷道支护、交通隧道支护、地下硐室加固等工程中。利用显式动力分析软件LS-DYNA,对微差爆破作用下喷锚支护的动态力学性能进行分析,比较了4种不同爆破方案下混凝土支护的受力与振动特性以及锚杆轴力的变化特点。结果表明:采用25ms的延期时间,微差爆破能够有效减弱爆炸应力的破坏效应;当爆炸应力作用在拱顶时,锚杆安装角越低,所受轴向应力越小;巷道拱顶锚杆交替承受拉压应力,水平锚杆主要承受拉应力。将数值模拟结果与冬瓜山铜矿现场情况相结合,提出了巷道支护的修改方案。     

湿喷混凝土可泵性、强度和回弹率的关键影响因素

为了更好地推广湿喷混凝土在矿山的应用,以提高湿喷混凝土的支护效果,基于大量室内实验及多年现场经验,对影响湿喷混凝土可泵性及强度、回弹率的关键因素开展了深入研究。详细阐述了水泥掺量、砂石原材料强度及粒级组成、微硅粉掺量、纤维类型及其掺量、速凝剂和减水剂类型及掺量,以及水灰比等因素对湿喷混凝土可泵性及强度的影响;分析了料浆水灰比、速凝剂掺量、喷枪与受喷面距离、喷枪与受喷面夹角等因素与湿喷混凝土回弹率的内在关系;根据板庙子金矿现场实践,回弹率一般为10%,湿喷混凝土28 d单轴抗压强度为362 MPa,抗弯拉强度为3.2 MPa,与干喷混凝土进行对比,各项技术经济指标明显占优,可见湿喷混凝土是喷射混凝土未来的发展趋势。     

ANN-PSO-GA模型在湿喷混凝土强度预测及配合比优化中的应用

为了实现对湿喷混凝土强度的高精度预测及其配合比的智能精细化选择,本文建立了一种新型的ANN-PSO-GA模型.首先采用粒子群算法(PSO)对人工神经网络(ANN)进行优化,实现其对湿喷混凝土强度的高精度预测.然后将训练好的ANN-PSO模块联合给定工程条件作为目标函数,利用遗传算法(GA)进行寻优,即可得到满足该目标下...     

外加料对尾砂湿喷混凝土强度影响的试验研究

针对分级尾砂湿喷混凝土强度低的缺点,开展了配合比正交试验,以硅粉、粉煤灰、矿渣粉和MF525掺量为变量,以分级尾砂湿喷混凝土强度为考察指标,开展了外加料对分级尾砂湿喷强度的影响规律研究。结果表明:矿渣粉和硅粉是对分级尾砂湿喷强度影响最大的两个因素。在试验范围内,矿渣粉掺量小于75kg时,混凝土强度增长缓慢,当掺量超过75kg时,混凝土强度开始明显增长;硅粉对混凝土7d强度的作用效果最明显,而对28d和56d的作用效果相对减弱;随着MF525掺量的增加,该外加剂表现出了抑制强度增长的特性;粉煤灰掺量超过150kg时,28d和56d强度基本停止增长,56d强度总体上比28d强度提高1MPa,说明粉煤灰可以提高混凝土的后期强度。最终得到外加料最佳配比为矿渣粉105kg、硅粉50kg、粉煤灰200kg、MF525 100g。     

矿井喷射混凝土抗压强度的现场试验研究

为真实还原混凝土的喷射工艺和养护环境,通过在井下现场将施工用的喷射混凝土制成标准试块,开展不同龄期条件下的单轴压缩试验,测定煤矿真实环境下的喷射混凝土强度参数。试验结果表明,喷射混凝土24 h早期抗压强度随时间呈指数式增长规律,前期增长缓慢、后期增长迅速,24 h强度终值为3.68 MPa,占设计强度的18.4%;现场试验测得的喷射混凝土28 d抗压强度数据离散性小,强度最大值为28.2 MPa,最小值为25.2 MPa,平均为26.6 MPa,是设计强度的106.4%;现场测试得到的喷射混凝土抗压强度与实验室测试结果存在0.8%~3.3%的差异,前者更接近真实值。试验方法为获取喷射混凝土真实强度提供了一条理想的途径。     

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。     

修正RHT模型在岩体爆破响应数值模拟中的应用

岩体爆破是一个极其复杂的物理过程,应用数值模型研究岩体爆破响应的关键在于能否准确地描述岩体在不同应力状态下的力学行为。基于应用标准RHT模型模拟岩体爆破破碎过程存在的缺陷,对RHT模型进行改进,提出了双线性拉伸软化模型,在残余强度面方程中引入罗德角因子,修正了应变率增强因子和拉-压子午比的计算公式。将修正后的RHT模型植入SHALE程序中,并通过不同应力路径下的数值试验检验了修正RHT模型性能。应用修正RHT模型和标准RHT模型分别对爆破漏斗试验进行数值模拟。计算结果表明,修正RHT模型在自由面处形成的爆破漏斗半径更接近于现场试验的实测结果,验证了修正RHT模型的合理性和准确性,说明该模型在岩体爆破响应数值模拟中具有一定的参考价值。     

爆破动力作用下危岩裂隙动水冲击压力计算方法

基于危岩体裂隙水体爆破动力考虑,建立了危岩体裂隙水体动力物理模型,将裂隙水动水冲击压力的形成归结于爆破动力对裂隙水体不断施加初始速度,经过理论推导得出垂直于主控结构面的动水冲击压力公式以及沿裂隙方向的裂隙水压增加幅值,最终给出爆破动力作用下裂隙水的动水冲击压力计算表达式。以望霞W2-1危岩体为例,计算分析得出爆破动力对裂隙水体作用时间为0.2~0.25 s;爆破动力对裂隙水体压力改变近10%,对危岩裂隙水体压力影响显著。     

爆炸载荷裂纹扩展的应力强度因子及其断裂行为

为进一步对爆炸作用下裂纹扩展问题进行定量分析,提出采用动焦散实验方法研究爆炸载荷的裂纹扩展机理,为研究岩石爆破机理提供了一种新的有效实验方法。使用切缝药卷的定向断裂形成初始裂纹,采用透明材料进行了爆炸加载的透射动焦散实验。研究了爆炸载荷下的裂纹起裂、发展和止裂的动态扩展行为,分析了其破坏模式、动态应力强度因子及裂纹扩展速度。     

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...     

坑道出口现场爆破模型试验

针对某坑道出口爆破工程,研究决定采用“预裂爆破成型,平面药包分层剥离、定向抛掷”的爆破方案来解决坑道出口的可控爆破破碎和抛掷问题,采用“预留缷碴坑,抵抗层双向抛松,一次成型”的爆破方案来解决坑道出口两侧临空岩壁单向抛掷问题。为验证方案的可行性与时效性,根据工程环境地质条件及坑道几何参数,由爆破相似律确定试验爆破模型主要设计参数与试验爆破参数,进行现场爆破模型试验。试验结果得知爆后坑道出口全部贯通,洞口成型较好,岩石抛掷距离达到了设计要求。表明该爆破方案试验设计合理可行,爆破设计参数选择正确,得出了该爆破方案能实现坑道出口爆破的快速疏通,试验为坑道出口爆破提供了设计参数和理论依据。     

基于点荷载试验边坡不同区域灰岩强度特性研究

为了分析露天矿边坡的稳定性,需要对该露天矿边坡岩体做强度特性研究,通过现场取样,开展岩石室内点荷载试验,计算分析得出该露天矿边坡不同区域灰岩的点荷载强度值。同时根据点荷载试验结果分析出该区域灰岩单轴抗压强度在高程方向、南北方向、东西方向和同一高程方向的变化规律。研究结果表明:该露天矿山边坡灰岩岩石强度较高。该矿区灰岩单轴抗压强度在高程方向上线性相关不明显,该矿区灰岩总体上自北向南、自西向东线性相关不明显,说明灰岩岩体质量自西向东未呈现一定的变化规律。灰岩抗压强度在高程(1 680m)自北向南逐渐增大,岩体质量逐渐变好。     

爆炸载荷下缺陷介质裂纹扩展的动焦散试验

应用动态焦散线测试系统,模拟含缺陷岩体爆破过程,进行了PMMA（有机玻璃）模型透射式动态焦散线试验,着重研究了与预制裂隙共线的炮孔爆炸作用下裂纹扩展的规律.试验结果表明,爆炸载荷下裂隙两端分别产生了1条翼裂纹A和B,翼裂纹A的长度大于翼裂纹B的长度,2条翼裂纹向相反的方向扩展;随着翼裂纹长度的增加,裂纹扩展速度出现快速增加,减少,再增加,再减少的振荡过程;翼裂纹扩展加速度也始终存在着加速与减速不断交替变化的现象;翼裂纹尖端动态应力强度因子呈快速增大到逐渐减小连续振荡变化的趋势,动态应力强度因子K^d_Ⅰ最大值为1.3 MN/ m^3/2,K^d_Ⅰ一直大于K^d_Ⅱ.