矿岩块度预测影响因素的分析研究

以现场岩体特性参数的实测资料及分析成果作为基本输入参数, 采用矿岩块度预测系统, 对模拟范围、节理间距分布形式、节理间距大小、两组节理面之间的夹角、完整岩石及弱面的力学性质等因素对矿岩块度的影响程度进行了模拟研究。结果表明, 当节理面范围长度是模拟区域长度的3倍以上时, 模拟结果不受模拟范围长度的影响, 模拟区域的宽度对模拟结果有影响。根据模拟结果拟合了模拟长方体宽度与节理持续线长度比值与连续相关因子间的关系式。节理间距分布形式对模拟结果有很大的影响。岩体力学性质对崩落矿石块度有一定的影响, 随着岩体中各力学参数的增大, 矿石块度将会增大, 但这些参数的增大对块体形状组成的影响规律性不明显。为了验证块体形状分类的效果, 应用三组接近正交的理想节理组, 对块度进行了模拟, 模拟结果与块体形状分类定义相一致。     

岩心不连续面产状的测定

岩体不连续面的产状对研究岩体的稳定性有十分重要的作用。对于断层、岩层界面等延展范围较大的不连续面和对于节理、片理等成组出現的系統不连续面,可以通过地面测绘的方法取得近地表的资料。但不连续面的产状可能随深度发生变化,对像露天采矿场一类的岩体工程来说,需要采取定向岩心以测定深部不连续面的产状(主要是指系     

土体结构面对岩土工程问题的影响探讨

土体中也存在结构面 ,它对很多的岩土工程问题有影响 ,主要有 :土体结构面对土体变形破坏的控制作用、土体结构面对土体力学性质的影响、土体力学参数选取应首先考虑结构面的贡献、土体结构面是水和污染物运移的通道、土坡稳定性分析中应考虑土体结构面的存在、土体中第四纪断层面对工程的影响、土与结构物接触面课题、土体中结构面与环境岩土工程问题、土体结构面与岩土工程措施等。     

巷道围岩渗流场和应力场各向异性特征分析及应用

依托范各庄煤矿12号煤层底板的砂岩巷道工程实际,应用岩体结构面非接触测量（ShapeMetriX3D）系统,对巷道开挖面进行岩体结构面数字摄影测量及识别,得到岩体结构面的几何分布参数;在此基础上,利用Mont-Carlo方法生成裂隙网络,分别利用离散介质渗流方法和几何损伤理论计算岩体的渗透张量和弹性张量,研究了岩体力学参数各向异性和尺度效应;最后,建立了平面应变情况下的巷道围岩各向异性渗流力学模型,采用COMSOL Multiphysics多物理场分析软件,计算得到了可以考虑节理分布特征的巷道围岩应力场和渗流场,并讨论了岩体力学性质主方向对围岩应力场、渗流场及损伤区的影响。研究表明,岩体的各向异性对数值模拟结果影响显著,等效连续介质的各向异性模型能考虑岩体结构面的影响,更符合工程实际。     

岩体结构面几何参数分布规律研究

为研究岩体结构面的分布规律以指导矿体可崩性分级和崩落块度预测,采用极点坐标变换及动态计数圆计数的极点密度统计新方法绘制节理等密图,确定优势节理组及其产状范围。通过分位数-分位数图检验确定节理面几何参数的分布形式,然后用最大似然方法计算对应于这种分布形式的概率分布函数的参数,进一步确定节理面几何参数的分布规律。对金川Ⅲ矿区结构面几何参数进行统计分析,确定Ⅲ矿区节理间距服从指数分布,均值0.2m,Ⅲ矿区存在4组优势节理组,均服从正态分布。     

岩体结构面几何参数分布规律研究

为研究岩体结构面的分布规律以指导矿体可崩性分级和崩落块度预测,采用极点坐标变换及动态计数圆计数的极点密度统计新方法绘制节理等密图,确定优势节理组及其产状范围。通过分位数-分位数图检验确定节理面几何参数的分布形式,然后用最大似然方法计算对应于这种分布形式的概率分布函数的参数,进一步确定节理面几何参数的分布规律。对金川Ⅲ矿区结构面几何参数进行统计分析,确定Ⅲ矿区节理间距服从指数分布,均值0.2 m,Ⅲ矿区存在4组优势节理组,均服从正态分布。     

露采边坡失稳的一些实例

影响边坡稳定性的因素构造地质:在有层理、节理或断层的岩石中,边坡的稳定性主要受地质构造不连续面的影响。关键性因素是不连续面的倾角和方位相对于边坡的倾角和方位的空间关系以及不连续面的有效摩擦角。风化和严重破碎的岩石,应力变化时岩石的性态类似粘土。因此,评价这些岩石的剪切强度和稳定性可采用土工力学试验和方法。确定不连续面构     

海南铁矿岩质边坡滑动面强度分析

<正> 在岩石边坡稳定性分析中,正确的确定滑动面强度,对于提高工程的可靠性、经济性具有重要意义。滑动面强度是综合强度,它主要由岩体抗剪强度和弱面抗剪强度所组成。因为滑动面包含有无数条节理面、软弱结构面、岩石剪切面。滑动面的性质是由地质条件所决定,起主要作用的是节理面、软弱面。一般滑动面宏观来看可能是全部穿过节理面或者是剪断完整岩体;实际上全部穿过节理面的滑动面也含有剪断完整岩体部     

亚碧罗地区结构面连通率研究

结构面的存在是工程中重要地质缺陷之一。针对西南亚碧罗地区结构面,采用窗口法对怒江两岸的不连续面进行描绘测量。对获取的不连续面产状和迹长根据蒙特卡洛原理,利用VB编写程序模拟二维情况下岩体节理网络并分析了结构面连通率特征,为岩体质量评价和工程设计提供了理论依据。     

程潮铁矿矿岩节理面力学特性实验研究

以程潮铁矿为工程背景,为获得不同岩性矿岩的基本力学参数及分形维数,进行了直剪实验及粗糙度扫描实验。分析水和充填物对节理面剪切强度的影响,并综合考虑岩石节理面粗糙性对其力学性质的影响,建立了体现相同法向应力下峰值剪切强度与分形维数的关系公式,为更深入研究岩体稳定性及破坏机理提供了可靠的矿岩力学参数及依据。     

岩体结构面几何性质参数的计算方法与应用研究

结构面的几何性质参数是模拟结构面网络和获得符合实际的力学性质参数的基础,提出了在局部坐标中,通过简单的测量结构面迹线与设定坐标轴的夹角,利用设定的总体坐标系和局部坐标系的转换关系,把三维问题转化为平面问题,再反算结构面的倾向和倾角;总结了结构面间距求解方法和广义H-H迹长估计方法及其二维假定下岩体结构面连通率的计算方法;并通过工程实践证明了该法使用简单,应用合理,有较高的实用价值。     

考虑细观力学特征的结构面剪切行为分析

基于岩石结构面的数字精细化测量,利用fish语言建立裂隙结构面的数值仿真模型进行结构面直剪试验模拟,并对结构面的剪切力学参数进行了反演,反演的力学参数与节理面试验数据有较高的相似度。之后仿照Barton的JRC轮廓线建立了5种粗糙节理模型,并在不同法向荷载下进行直剪数值实验,所得结果与Barton准则进行对照发现两者能较好吻合,说明此数值方法不仅能有效还原任意粗糙节理的表面形貌,从细观角度分析粗糙节理的剪切特性,而且还能有效预测其剪切强度,可以为室内试验和工程应用提供参考和依据。     

岩体结构面调查及对采场稳定性的影响分析

岩体内部赋存的随机不连续面、结构面及软弱面等会降低岩体强度,减弱岩体的稳定性,开展岩体结构面的研究工作可为明确岩体力学参数、进行岩体稳定性分级与分区奠定基础。以昆阳磷矿二矿采场边坡岩体为背景,分别采用详细线观测法、极点密度图法、赤平极射投影图法等对岩体的结构面进行调查,并分析岩体结构面对采场边坡的稳定性影响。结果显示,该矿山采场边坡岩体的结构面较发育,大多为陡倾类型,且以闭合节理为主,结构面分布对采场的破坏方式主要是片帮和冒顶。     

鹿鸣钼矿北区节理裂隙对边坡稳定性的影响研究

节理裂隙是影响边坡稳定性的重要因素之一,节理裂隙岩体变形与破坏性质复杂,具有隐蔽性,易使人们忽视岩体中发育的结构面的影响从而导致事故发生。通过对鹿鸣钼矿北区已揭露的510和525工作面的节理裂隙现场调查,获得其产状和平均间距,运用玫瑰花图对其进行统计分析。绘制510边坡与主要弱结构面的赤平投影图,分析主要结构面与边坡的组合关系,同时对F3断层与北区主要边坡组合关系进行赤平投影分析,得出沿280°∠83°、295°∠81°和110°∠77°三类节理面对边坡的影响较大,另外F3和F4断层之间的碎裂结构易产生楔形滑移、倾倒等破坏现象,F3断层与西北边坡、西南边坡可能产生局部滑动现象等。该研究结果对矿区安全生产有重要指导意义,其研究思路与方法可为其他边坡稳定性工程提供参考。     

节理倾角对采煤沉陷影响的数值实验研究

根据陕西某矿区主采煤层覆岩结构及其物理力学性质资料,采用FLAC3D软件中的遍布节理模型研究了覆岩中节理倾角对地表最大下沉值的影响。结果表明:当水平覆岩中有节理发育时,地表最大下沉点偏移沉陷盆地的几何对称点,偏移方向因倾角不同而发生变化;节理改变了最大主应力的分布状况,拉、压应力随着节理倾角的变化出现沿节理面或垂直节理面分布的特征;低角度节理和高角度节理对地表下沉有较大的影响。     

裂隙岩体注浆后结构面粗糙度及刚度变化分析

节理面是控制岩体特性的一个重要因素,为改善岩体物理力学特性,工程中经常采用注浆加固的手段。研究了节理面JRC-JCS模型,并在此基础上对注浆前后的岩体节理面进行了相应的对比试验研究。研究表明：注浆后节理面JRC比自然节理面有较大的提高,同时增长趋势随法向应力的改变而改变,裂隙岩体注浆后裂隙面的刚度及抗剪强度参数得到相应的改善,其中刚度参数的改善更为明显。上述研究成果从试验及理论分析的角度进一步证明了裂隙岩体注浆加固后强度提高的机理。     

露天矿节理参数敏感性研究及边坡稳定性分析

随着新疆金宝铁矿的不断开采,一些不利于边坡稳定性地质构造被逐渐揭露,增加了边坡的不稳定性,致使现场边坡出现了多种模式的破坏,对矿山生产与人员安全造成了严重威胁。为研究该矿边坡大量揭露的节理对边坡稳定性产生的影响,首先采用三维摄影不接触测量方法测定了边坡岩体结构面的几何参数,结合工程地质条件与边坡几何要素,将边坡岩体进行了质量分级分区,根据岩石力学试验确定了各分区边坡的岩体力学参数;然后运用正交试验法,量化了节理倾角、内摩擦角、黏聚力、抗拉强度和刚度对滑坡概率的贡献程度,得到了节理参数对边坡稳定性的影响规律;最后基于有限元极限平衡法对Ⅳ-1区域边坡进行了模拟计算,并给出了稳定性评价结果。研究表明:边坡节理倾角、内摩擦角、黏聚力是控制滑坡破坏模式的主要因素,金宝矿Ⅳ-1区域边坡处于稳定状态。     

极射赤平投影法在岩质边坡稳定性分析中的应用

岩质边坡的稳定性主要受节理面控制，边坡的破坏主要是由节理面切割形成的楔形体失稳造成的。极射赤平投影法是岩质边坡稳定性分析的一个重要方法，它既可以确定边坡上的结构面和边坡临空面的空间组合关系，确定边坡上可能不稳定楔形结构体的几何形态、规模大小，以及它们的空间位置和分布，也可以确定不稳定结构体的可能变形位移方向，直观做出边坡稳定性状态评价。     

不连续面对矿井稳定性的影响

为研究地下矿山岩体的工程特性和水文地质因素对巷 道稳定性的影响,采用离散元数值模拟方法,计算了不连续 面特征、不连续面物理性质、初始应力和巷道尺寸等因素在 不同水平下的巷道安全系数 FSN ,并与完整岩石安全系数 FSI进行比较分析.结果表明:在所有影响巷道安全系统的 因素中,高于显著性水平的因素是巷道尺寸、侧压比和不连 续面的特征,即裂隙长度、不连续面开口、不连续面发育度. 不连续面施加的孔隙水压力会影响不连续面的有效应力与剪 切强度,从而导致安全系数平均降低２３％.现场工程实际验 证了理论研究的正确性和理论在工程应用上的良好效果.     

考虑接触形貌特征的节理面JRC值确定方法研究

传统方法确定节理面粗糙度JRC过程中,往往将整个节理面的形貌考虑在内,然而在实际剪切过程中,节理面两翼仅仅部分微凸体产生相互接触,未接触区域的形貌必然影响JRC值的准确性。为了建立一种更加准确的JRC值确定方法,利用数值追踪技术确定节理面在剪切过程中的局部接触区域,并求解该区域的幅度参数、空间参数和倾角参数,同时通过Barton模型对JRC值进行反演。利用发生接触的节理面形貌参数对JRC值进行拟合,并进行显著性分析,在此过程中得到如下结论:(1)JRC主要受到高度均方差σ_z、陡坡百分比P_D、高度差T_z¹⁰和坡度均方根Z₂的显著影响。t检验结果可知,坡度均方根Z₂对JRC影响的显著性大于高度均方差σ_z,大于高度差T_z¹⁰。(2)将局部发生接触的节理面形貌参数和整个节理面形貌参数进行对比,结果表明发生接触的节理面形貌所确定的形貌参数与JRC的显著性明显高于整个节理面确定的形貌参数与JRC之间的显...