地质力学模型试验的相似材料

正确选择相似材料是能否正确模拟地质力学模型的关键。归纳了当今国内外地质力学模型相似材料的研究现状,指出了常用相似材料的优缺点。详细地阐述了影响相似材料的因素,其中粘结剂的性能起主要控制作用。介绍了测试相似材料力学特性的方法。     

地质力学模型试验的相似材料

正确选择相似材料是能否正确模拟地质力学模型的关键。归纳了当今国内外地质力学模型相似材料的研究现状,指出了常用相似材料的优缺点。详细地阐述了影响相似材料的因素,其中粘结剂的性能起主要控制作用。介绍了测试相似材料力学特性的方法。     

复杂条件下矿柱回采的相似材料模型试验

在空区末充填的情况下回采矿柱,矿柱与采空区顶板的稳定性是一个关键问题。利用相似理论,建立矿柱回采的平面应力相似材料模型,通过观测模拟矿柱开挖过程的应力与变形变化情况,研究了狮子山铜矿西山特大空区下矿柱回采过程的应力变形的变化规律,结果表明,采用分步凹采预帮永久矿柱的回采方案是可行的,矿柱凹采过程中永久矿柱和采空区顶板足稳定的。矿柱回采的实践证明了相似材料模型试验结果是正确的。     

大条带综放开采的相似材料模型试验研究

条带开采是一种在村庄下采煤为减小地表移动变形广泛采用的有效途径，但对采用综采放顶煤时的条带又不能太小，所以需要采用大条带。所留煤柱也应该较大，以后若有条件还可以再采。通过相似材料模型试验，得出了关于大条带综放开采的一些有益的结论，对研究大条带综放开采的机理有直观的认识，可以作为实际开采时的指导。     

流-固耦合相似材料的研究

结合山东三山岛海下金矿的地质力学模型试验, 在借鉴了大量固相模型材料研究的基础上, 研制了流-固两相模型材料, 较好地解决了固体模型材料遇水容易崩解的问题。通过对相似材料进行试验, 重点研究了材料中不同骨料配比、骨料与胶结物的配比以及胶结物中胶结材料的配比等因素对试块强度的影响规律。通过调整材料配比可得到参数变化幅度较大的模型材料, 从而可用来更广泛地模拟不同的岩体材料。这些研究成果为岩石力学相似模型试验提供了参考。     

岩质边坡不良地质体模型试验中泥岩相似材料试验研究

针对岩质边坡不良地质体渐进破坏,开展模型试验中泥岩相似材料的试验,参考学者们已有的研究经验,选用两种配合比进行试配。第一组：铁精粉、重晶石粉、石英砂、橡胶粉及松香酒精;第二组：铁精粉、重晶石粉、石英砂、石膏粉和水。通过测试密度、抗压强度及变形模量发现第一组相似材料各指标与目标值均相差甚远,而第二组相似材料,需至少养护7 d,除密度外其余指标均在目标值范围。参照第二组配比,通过二次试验,重点调整铁精粉、重晶石粉掺量,两种材料质量占比约为65%～72%。另外加入适量甘油,得到了满足泥岩相似材料各项指标的配合比,试验结果能为制备泥岩相似材料时提供一定的借鉴。     

宜阳矿台阶爆破模拟相似律与模型试验研究

根据露天台阶爆破模型模拟试验的相似律，制作模拟宜阳矿生产现场的小型水泥砂浆模型，进行原型方案和改进方案的爆破模型比较试验，并对可能产生的失真以及弥补方法进行探讨。两个典型试验结果表明改进方案好于原方案，爆破优化模型提供的改进方案是可行的，为工业试验提供了依据。     

突出煤相似材料综述及展望

突出煤相似材料是进行煤与瓦斯突出模拟实验的基础,相似材料的研究有助于更准确地还原煤与瓦斯突出现象。对国内外相似材料的研究成果进行了综述,对相似材料制作过程中各个因素对相似材料力学、吸附解吸和渗透率3方面性能的影响进行了梳理,同时指出了相似材料的发展方向:全面衡量材料在力学、吸附解吸和渗透率方面的性能;对原料和制作工艺标准化;细化相似材料的定量评价方法。     

模型爆破试验相似材料及相似炸药的确定

模型爆破试验的关键是确定相似材料和相似炸药。用矩阵分析法推导出（ρ_ｍＣ_ｐ）／（ρ_ｏＤ），σ／（ρ_ｏＤ~２），Ｑ／（ρ_ｏｄ_ｂ~３）等重要相似准则。相似材料和相似炸药的确定具有一定的相关性。先确定相似炸药后确定相似材料比先确定材料后确定相似炸药易于实现。     

基于正交设计的模型试验相似材料的配比试验研究

在前人相似材料研究的基础上,应用正交设计方法,以（铁粉+重晶石粉）/骨料、铁粉/（铁粉+重晶石粉）、黏结剂浓度、石膏含量为4个因素,每个因素设置5个水平,设计了25组材料配比方案,进行了称重、单轴压缩、劈裂和直剪试验,获得了不同配比相似材料的密度、抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比、内摩擦角和黏聚力等物理力学性质指标。试验结果表明：不同配比相似材料的物理力学参数分布的范围较大,能够满足不同性质岩体模型试验对岩体相似材料的要求;采用极差分析法分析了各因素的敏感性,发现（铁粉+重晶石粉）/骨料对试件密度、内摩擦角起主要控制作用,黏结剂浓度对试件的抗压强度、抗拉强度、弹性模量、黏聚力起主要控制作用;并作出了各因素对相似材料物理力学参数影响的直观分析图,分析了各因素对相似材料参数的影响规律。     

BP神经网络在开采沉陷相似材料配比中的应用

相似材料模型试验是矿山开采沉陷机理研究的重要研究方法,相似材料配比是实现相似材料模型模拟可靠性的关键因素。由传统试验方法确定相似材料配比费时、费力。综合分析了相似材料选择原则,以中国矿业大学研究制作的相似材料配比表为基础,建立了相似材料配比的BP神经网络模型。以33组试验数据作为训练和测试样本,模型预测的最大相对误差为7.39%。研究表明:所建立BP神经网络模型可基本反映出相似材料抗压、抗拉强度与各材料配比之间的内在影响规律,用该模型进行相似材料配比预测是可行的。     

微型桩框架梁组合支挡结构的相似模型试验研究

为探究边坡坡面多排斜向连接微型桩框架组合结构的抗滑效果和微型桩受力破坏规律,进行了相似模型试验。试验结果表明,多排斜向连接的微型桩框架梁结构可有效提高边坡的承载力,减小桩间距也能提高边坡的承载力;从坡顶到坡脚的各排微型桩破坏形式不同,抗滑段弯曲破坏依次减弱;各桩沿桩身的弯矩都呈S形分布,上半部分为正弯矩,下半部分为负弯矩,正负弯矩分界点位于滑面上方一定位置处,弯矩极大值点在滑面下方2～3倍桩径处;靠近坡顶和坡脚的微型桩所受土抗力相对较大,工程设计时应该重点关注这些微型桩的抗弯能力。     

液压支架模型试验的研究

运用相似原理与模型试验的基本理论、方法和步骤，建立了液压支架模型试验的静力相似准则和相似条件；在液压支架模型试验台上对支架模型进行了横向受力的试验研究。     

BP神经网络在开采沉陷相似材料配比中的应用

相似材料模型试验是矿山开采沉陷机理研究的重要研究方法,相似材料配比是实现相似材料模型模拟可靠性的关键因素。由传统试验方法确定相似材料配比费时、费力。综合分析了相似材料选择原则,以中国矿业大学研究制作的相似材料配比表为基础,建立了相似材料配比的BP神经网络模型。以33组试验数据作为训练和测试样本,模型预测的最大相对误差为7.39%。研究表明:所建立BP神经网络模型可基本反映出相似材料抗压、抗拉强度与各材料配比之间的内在影响规律,用该模型进行相似材料配比预测是可行的。     

基于诱导冒落开采模型的相似材料配比试验研究

依据大石桥大岭西山菱镁矿的开采现状, 以模型试验相似理论为基础, 应用正交试验设计法, 设计了基于砂胶比、石膏与水泥质量比、松香酒精溶液占河砂百分比的3因素5水平材料配比方案模拟菱镁矿石, 对不同材料配比方案的试件进行了力学参数测试, 确定了一种能模拟菱镁矿石的最佳材料配比方案。采用极差分析法分析了各个因素对试件力学参数影响的主次关系, 发现影响试件强度参数的主要因素是松香酒精溶液占河砂的百分比, 影响试件变形参数的主要因素是砂胶比。绘制了各因素对试件力学参数影响的直观分析图, 分析了各因素对试件力学参数的影响趋势。     

相似材料模型法在研究行星钻头破岩效率中的应用

根据机械破岩的特点,本文导出了模拟大断面岩石机械破碎应满足的相似条件;配制了一种可模拟工程中常见岩石的相似材料;研究了如何设计和制作大尺寸相似材料模型;并以研究行星钻头破岩效率为例,分析了这种试验方法的具体应用。研究表明,用相似材料模型研究大断面岩石的机械破碎和研究其它岩石力学问题相比,主要差异在于其相似条件,而产生此差异的主要原因是,研究岩石机械破碎时可不考虑岩石自重的影响。     

石膏类相似材料的配比试验研究

根据地质力学模型试验的相似原理,针对石膏类相似材料的配比进行试验研究。材料有石膏粉、石英砂、水泥、聚丙烯纤维和水,试件按规定配比均匀拌合并压实脱模而成。对模型标准试件进行单轴抗压强度试验和直剪试验等材料力学参数测试,探讨各相似材料成分配比对试件σc、γ与 E的影响特征,选取适合大型地质力学模型试验的配比值,为一次性浇注大尺寸模型试件做准备。该材料具有重度可调、力学参数变化范围广、性能稳定、价格低廉、干燥快速、制作工艺简单、无毒无害等特点。     

相似材料配比的正交试验研究

本文基于正交试验设计的基本原理，结合煤矿边坡相似材料模拟试验研究的实际，介绍了相似材料配比试验优化方法。指出了高陡边坡相似模拟应注意的问题。     

模拟煤体的相似材料试验研究

文对模拟煤体或软岩的相似材料配比进行了试验研究,分析了砂胶比、水固比等因素对相似材料模型物理力学性能的影响规律,并确定了不同抗压强度的相似材料的配比方案。     

基于正交实验的相似材料配比实验研究

应用正交设计方法,以骨料/石英砂、胶凝材料/石膏与大白粉以及水量为3个因素,每个因素设置5个水平。设计了15组材料配比方案,进行了称重、单轴压缩、劈裂实验,获得了不同配比相似材料的密度、抗压强度、抗拉强度等物理力学性质指标。