块石胶结充填工艺的试验研究

通过人工矿柱模型模拟试验．探讨了块石胶结充填的工艺过程及关键技术，分析了块石胶结充填体的强度机理。     

块石砂浆胶结充填技术试验研究

介绍了块石砂浆胶结充填技术的研究过程和成果，该成果对于采用大规模采矿方法形成的大空区充填具有较高的推广价值，同时从试验和生产实践中获得的各种参数有较好的借鉴作用。     

基于声发射不同骨料含量胶结充填体损伤过程试验研究

利用RMT-150C型岩石力学测试系统与PCI-2声发射仪,对纯尾砂、骨料质量分数20%及40%三种胶结充填体试样进行单轴压缩破坏声发射监测试验,研究了3种不同骨料含量胶结充填体力学特性以及基于累计声发射事件率的损伤演化特征。试验结果表明:含骨料试样破坏脆性特征更加明显,同时骨料含量的变化在一定程度上影响了胶结充填体承载损伤演化速度,对其承载能力有较大影响;纯尾砂试样与含40%骨料试样在峰值应力前不同阶段均出现不同幅度的声发射活跃现象,可作为矿山充填体声发射监测破坏预警的前兆信息;适量骨料的加入可起到提升充填性能的作用,但声发射事件率作为预警前兆信息则可能失效。     

条带式预支护嗣后块石胶结充填法技术研究

针对宜昌地区中厚缓倾斜磷矿体,为了解决其开采过程中存在的顶板垮落、采空区垮塌、资源回采率低等问题,提出了条带式嗣后块石充填采矿法,对切顶、支护、降底、充填工序进行改进和优化。采用对接式长锚杆支护边帮,可有效提高采场安全性。在块石充填工艺环节,为解决充填挡墙施工耗时、耗资,且安全性差等施工问题,提出采用模袋法砌筑挡墙,实现高效作业。分析结果表明,该采矿方法可保持围岩稳定,避免采空区出现大面积垮塌,最大限度地回收矿产资源,同时充分利用废石充填采空区,减轻了矿区环境压力,具有明显的安全效益、经济效益和环境效益。     

基于声发射能量的尾砂胶结充填体损伤演化模型

尾矿胶结充填广泛应用于矿山管理采空区的生产活动中,也是实现绿色开采和安全生产的主要技术之一。本文基于声发射技术对尾砂胶结充填体进行了循环加载和卸载试验,分析了加载过程中声发射能量的演化趋势,定义了基于声发射能量的损伤变量,建立了基于声发射能量的尾砂胶结充填体损伤演化方程,探索了声发射能量与损伤能量释放率之间的定量关系。为矿区胶结充填体承载过程分析和失效预测提供了基础研究依据。     

地下金属矿山结构型充填体力学研究现状与发展趋势

充填法中的分段或阶段空场嗣后充填法因其安全、高效及自动化程度高等优点,逐渐成为地下金属矿山的首选采矿方法。结构型充填体是嗣后充填工艺发展及大采空区多次充填的产物,其力学特征关系到充填采场的结构稳定及二步骤矿柱的安全回采。总结了3种结构型充填体(RB组合结构、BR组合结构、LCB结构)在静态力学特性、动态力学特性及微细观损伤研究等方面取得的成果,分析了其在嗣后充填法采场结构、充填体强度及结构设计方面的理论及科学意义;综述了现阶段国内外主要研究手段和方法,分析了现有方法的特点和不足;展望了结构型充填体力学研究的发展趋势,随着细微观力学研究的兴起,充填力学研究手段和内容必将朝着更精确、更细化的方向发展。     

岩石声发射特性的研究

对单轴压缩下的花岗岩、砂岩、灰岩的声发射及剪切时花岗岩、灰岩的声发射进行了测试．并对声发射的时间序列、活动特点和频谱特征等进行了分析．结果表明，岩石的声发射时间序列可分为主震型、孤震型和震群型三类，与岩石结构的均匀性和受力状态有关．岩石声发射活动在岩石破坏前都有一个稳定发展阶段和加速发展阶段。声发射的主频在５～３０ｋＨｚ以内，与岩石种类和受力状态关系不大。声发射主频—幅值因岩石不同而呈不同的分布状态。     

不同灰砂配比胶结材料组合体声发射特性EI北大核心CSCD

充填体是多相复合水泥基材料,被广泛应用于矿山采空区充填。为研究充填体在覆岩作用下的破坏规律,利用单轴压缩声发射试验研究不同灰砂配比的组合充填体受压条件下的声发射特性和材料裂隙演化。结果表明:尾砂占比对组合充填体的声发射特性存在显著影响,在破坏过程中组合充填体的声发射活动由冷缝及软弱面主导,并在试样79%~88%应力峰值时,声发射参数具有显著下降趋势;组合充填体在应力峰值前,声发射能量波动剧烈,b值平稳上升;应力峰值过后,声发射能量降低,b值迅速上升且剧烈地上下波动。利用声发射参数的变化规律可为充填体的破坏进行预测。     

石人沟铁矿充填体力学性质的回归正交试验研究

对石人沟铁矿全尾砂充填体的力学性质进行了回归正交试验研究,取灰砂比与养护时间两个因素,每个因素取三个水平进行正交试验,对试验结果进行回归分析,建立了充填体强度关于灰砂比与养护时间的回归方程。为特定强度的充填体快速制定相应的灰沙配比提供了理论工具。回归方程的建立为进一步了解充填体形成初期的力学性能以及为充填体与围岩的作用机理的研究提供了理论基础,也为进一步研究充填体随时间变化的规律提供了基本模型。     

充填体与不同厚度顶板围岩相互作用的声发射监测试验研究

为研究充填体与不同厚度顶板围岩组成的复合体在轴向荷载作用下的相互作用机理,设计了4种工况进行轴向加载作用下的AE试验。通过比较分析AE点分布、振铃计数变化、位移能与AE能量累加值的变化发现:顶板围岩厚度较大时,在承受竖向荷载作用下,充填体与顶板组成的复合体在无围压约束的情况下承载能力减小。当顶板围岩厚度增大1.5倍时,复合体的轴向承载能力由2.759 MPa降为1.848 MPa,减小了1.49倍。充填体具有储能和应力转移作用,在复合体承载过程中,应力被转移至充填体作为能量储存。加载过程中,复合体的AE点主要发生在应变协调变形较大区域。     

纤维缠绕玻璃钢材料声发射特性及气瓶早期声发射峰机理的研究

一、引言 纤维增强复合材料在受力过程有着丰富的声发射。国外在六十年代末和七十年代初,和对这方面的工作进行了许多试验研究和报导。近数年来,随着碳纤维增强塑料的研究发展,对纤维增强复合材料的声发射特性进行了更多更深入的研究工作。国内近几年来,运用声发射技术对增强塑料的研究工作引起了很大的重视并有所发展。 我们利用声发射技术对纤维缠绕玻璃钢气瓶强度预测方面做了一些工作。在七八年以前,那时我们技术手段单一,工作比较粗糙,许多试验现象和结果都有待于进一步研究分     

环氧树脂拉伸损伤过程的声发射特性研究

研究了环氧树脂拉伸损伤过程中的声发射特性,进行了直接拉伸断裂、分级加载拉伸断裂和重复加载拉伸断裂3种加载方式的试验,并探讨了声发射特性与增韧剂种类及含量的关系。     

充填体受压全程应力应变声发射特性研究

利用RMT-150C岩石力学试验系统与声发射监测系统对纯尾砂胶结充填体试件进行了无侧限单轴压缩实验,分析出充填体受压破坏的5个阶段,单轴抗压强度和到达极限强度的应变值,试件受压所能承受的最大应变。发现声发射活动由平静到活跃,最后又趋于平静的现象,在失稳破坏阶段声发射活动最为活跃,探究了声发射活跃的内在原因,同时分析了此阶段大能量事件产生的同时出现短期稳压状态的问题。结合应力应变研究了纯尾砂胶结充填体受压全过程的声发射特性。     

玻璃纤维复合材料损伤过程的声发射特性研究

复合材料以其优越的结构性能被广泛应用于航天航空、汽车制造等领域,针对玻璃纤维复合材料损伤特性及其声发射信号特点,设计完成了一套基于TMS320F28335的集数据采集、存储和显示为一体的声发射检测系统。采用现代小波变换的时频分析方法,分析了玻璃纤维复合材料损伤声发射信号的波形和频率特性,确定了玻璃纤维复合材料声发射信号频率的三个主要频段及其对应的三种基本损伤模式。     

EVAC拉伸损伤过程的声发射特性研究

采用声发射(AE)参数分析和数据聚类、判别分析技术研究了乙烯-乙酸乙烯酯塑料(EVAC)拉伸损伤过程,确定了EVAC拉伸损伤过程中不同损伤阶段的AE特性,并对不同损伤类型的AE特征进行了表征.     

粉煤灰全尾砂胶结充填料研究

研究了以粉煤灰为主要组分的胶结充填料,得到粉煤灰作为胶结充填材料的最佳配合比,其强度和工作性能满足矿山开采充填使用要求.粉煤灰胶结充填材料的强度主要由以未反应的粉煤灰微粒为骨架,团簇状和无定形丝状凝胶类物质充填到骨架中,片状氢氧化钙和丝状物彼此交叉搭接,使得整个体系具有一定强度.     

磷尾砂胶结充填露天试验研究

利用露天采坑充分模拟井下空区形态,直观地研究在灰砂比为1∶6和1∶4两种配比参数下细砂、磷尾砂胶结充填料浆的流动规律、充填体离析规律、充填体沉缩率、充填体透水规律、充填体初凝时间以及充填体强度影响因素,为磷矿山急倾斜中厚矿体井下采空区充填提供依据。     

高海拔地区矿山尾砂胶结充填体强度特性分析

西藏甲玛铜多金属矿位于生态环境脆弱的高海拔地区,二期工程首采地段采用充填采矿法开采。为充分掌握高海拔条件下尾砂胶结充填体的强度特征,从宏观和微观两个方面分别对充填体试块强度及其微观结构进行分析,通过对比分析不同养护条件下不同配比的充填体强度的增长规律,并应用电子扫描显微镜对充填体试块微观结构进行对比分析,从本质上揭示不同养护条件下充填体强度差异的原因。结果表明,在井下采场养护的试块的强度比标准条件下养护的试块的强度偏低20%左右,且井下采场养护的试块强度早期增幅普遍较小;较低的温湿度不利于水泥水化反应的进行,致使充填体微观结构致密性较差,充填体强度偏低。     

波导杆中声发射源传播特性实验研究

为了研究标准断铅声发射源的首次反射峰值电压、电压值、杆直径和长度的相互关系,建立了3种长度、7种不同直径的波导杆声发射实验系统,对模拟声发射信号在波导杆中传播过程进行了实验研究,得到了声发射波在波导杆中传播过程衰减较小的结论。     

钢纤维煤矸石混凝土受压损伤声发射特性试验研究

采用声发射技术,通过钢纤维掺量为0,0.5％,1％,1.5％的煤矸石混凝土单轴抗压试验,研究了钢纤维煤矸石混凝土受压损伤破坏与声发射特性参数之间的关系.依据声发射振铃计数,反演钢纤维煤矸石混凝土受压损伤全过程;根据钢纤维煤矸石混凝土受压释放的声发射能量定义损伤变量,建立损伤演化模型.研究表明:声发射特性参数与钢纤维煤矸石混凝土内部裂纹的形成、拓展和贯通有着密切的联系;依据钢纤维煤矸石混凝土受压声发射振铃计数,其破坏过程可近似概括为损伤累计,微裂缝发展,宏观裂缝发展3个阶段;依据声发射能量定义的损伤变量,建立的损伤演化模型,与试验数据符合较好,实现了用声发射特性参数,定量分析不同掺量钢纤维煤矸石混凝土的损伤.