不规则岩块抗压强度的测定

介绍了不规则岩块强度和点荷载测试岩块强度的方法,通过点荷载强度试验得到不规则岩块的强度值,表明不规则岩块的强度远小于标准试件,不规则岩块的强度有很强的尺寸效应,通过点荷载得到的强度值,数据合理,而且不必对岩样进行加工,节省时间,减少工序,降低成本,可简单、方便、快速得到岩石强度的各种指标。     

不规则岩石点荷载强度试验的尺寸效应

采用现场拾得的不规则新鲜岩块进行点荷载强度测试,记录试验岩块的尺寸,分析所测得的试验结果。结果表明：影响点荷载强度的因素主要是试样岩块的厚度和宽度,其长度对测试结果几乎没有影响。宽度50~100 mm、厚度30~50 mm时试验效果最佳,且点荷载强度随尺寸的变化呈一定规律的变化。     

深部不规则孤岛煤柱区冲击地压机理及防治

针对某矿中央采区深部不规则孤岛煤柱区冲击地压防治问题,基于理论分析、数值模拟、现场实践等方法对煤柱区冲击地压机理进行研究,制定煤柱区煤岩强度弱化减冲方案.基于煤柱区空间覆岩结构特征,辨识不同煤柱尺寸下煤体支承压力分布形态,揭示深部不规则孤岛煤柱区煤体失稳冲击机理.研究表明,孤岛煤柱区在竖向剖面上为非对称"T"型覆岩结构...     

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。     

某金矿矿岩尺寸效应性质试验研究及应用

为指导某金矿留设安全矿柱,采用理论分析和室内试验的方法深入研 究了矿岩尺寸效应规律。 对不同 高径比和不同体积(高径比相同)的矿岩试件进行了单轴压缩试验,分析了岩 石单轴抗压强度、裂纹分形维数及声发 射信号与岩石试件尺寸间的关系。 试验结果表明:随试件体积增加,矿岩单 轴抗压强度呈减小的趋势,下降规律与 Weibull 分布统计模型吻合度较高;采用图像二值化方法得到了破坏后试件 表面裂纹分形维数与强度关系;声发射事 件数与试件高径比和放大系数呈明显的线性关系,大试件声发射信号表现为 强度高、分布分散的特点,小试件声发射 信号强度小而分布集中。 基于上述研究结果,改进了矿柱强度经验公式,改 进后公式更加全面地考虑了矿柱形状效 应和体积效应,并引入了破坏概率,更符合现场情况。     

细砂岩峰后力学特性和材料强度研究

 通过细砂岩三轴试验,得到不同围压的应力-应变曲线和轴向应变-径向应变曲线,分析和研究了峰值点与断层产生点的不同。试验表明,岩石在断层产生之后沿断层面滑移,围压、岩块的材料强度和岩块排列的结构效应三者共同决定了岩石的峰后力学行为。将压缩试验得到的不规则岩块浇注在混凝土试样中,运用剪切仪进行了专门设计的剪切试验,获得岩块的材料强度。对比不同加载历史的岩块压剪试验数据,表明试验设计的围压对岩块材料强度影响很小,压缩实验和剪切实验得到的强度参数存在差异。     

不同品位石墨矿岩冲击破坏模式与能耗特性研究

爆破作用下,不同品位石墨矿存在破碎块度离散大和能量利用低的难题。利用?50 mm的SHPB试验装置开展了不同应变率作用下5种品位石墨矿岩试样的动态压缩试验,并结合高速摄影和微观结构来分析不同品位石墨矿岩的冲击破坏模式与能量耗散特性。研究表明:随着品位的增加,石墨矿岩试样的破坏模式从张拉破坏转变为张拉—剪切破坏;石墨矿岩的能耗特性具有很明显的应变率效应,入射能随着应变率增加呈指数增长,吸收能呈线性增长趋势;品位高低对能量吸收率也有较大影响,不同品位石墨矿的能量吸收率随着应变率的变化特征具有明显差异;石墨试样的平均破碎尺寸与吸收能存在较好的对应关系,石墨品位为18.97%时,其平均破碎尺寸最小。通过显微镜观察破碎试样的微观结构,发现石墨片状结构会在矿岩内部产生结构界面,降低矿岩强度。     

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。     

双侧采空不规则煤柱稳定性分析

为确定某矿3303工作面不规则煤柱处于两侧采空状态时的稳定程度,通过数学模型对不规则煤柱最小安全尺寸及煤柱稳定性系数进行计算,在此基础上,以数值模拟对不规则煤柱两侧采空状态下的应力变化规律展开分析。结果表明:煤柱最小安全尺寸为31.2 m,大于3303工作面推进36.5 m范围内不规则煤柱尺寸;煤柱稳定性系数为1.14,根据煤柱稳定性判别指标判定煤柱为稳定状态;不规则煤柱应力随工作面推进距离增大呈上升趋势,最大应力值与理论计算煤柱承载强度最小值基本一致;综合评定双侧采空状态下,不规则煤柱能够保持稳定。     

影响有底柱崩落法采场地压活动因素的试验研究

本文从物理模拟试验出发,研究了崩落矿岩高度和矿块水平尺寸对有底柱崩落法采场散体地压影响的规律,并提出了采场地压管理的建议。     

自然矿块抗压强度测定研究

目前岩矿标准试件测出的抗压强度严重偏高，而实际碎磨中碰到的都是形状及不规则的自然矿块，过去对不规则矿块抗压强度测定的方法不够完善且问题较多，基于此本提出了确定不规则自然矿块抗压强度的新方法。     

基于非参数统计Hoek-Brown准则的参数敏感性分析

Hoek-Brown强度准则能正确反映岩体强度,描述岩体非线性破坏特征,但其参数获取存在人为因素,数据离散,不利于理论分析和数值计算。基于此,在对不规则Hoek-Brown屈服面处理并数值实现的基础上,提出用非参数统计方法研究Hoek-Brown参数敏感度,用Matlab实现拉丁抽样,借助一巷道模型,研究了参数对其围岩变形的敏感性,得到各参数的敏感度大小顺序,说明围岩塑性区和弹性区的变形受控因素不同,围岩塑性区的变形与GSI值的相关性最大。     

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。     

数学回归分析法在点载荷强度测试中的应用

本文以湖田铝土矿不规则岩样点载荷试验为例，论述了用非线性回归分析方法确定标准点载荷指数Ｉ_（Ｓ（５０））、及岩石的抗压和抗拉强度。试验与计算表明，这一方法是准确可靠的。     

割缝钻孔水压致裂增透过程的数值模拟

利用岩石破裂过程渗流-应力耦合分析系统RFPA2D-Flow,对比分析了单孔和割缝钻孔水力压裂失稳破裂过程。结果表明:割缝钻孔预制缝槽转移集中应力达到卸压效果,诱导高压水流沿缝槽形成主裂隙向外扩展,有效削弱煤岩的强度和整体性达到水压致裂增透的效果;水压致裂裂隙路径的粗糙度和不规则展布受围岩非均匀性的影响十分显著。     

大尺度采空区岩体工程地质调查与评价研究

广西北山矿业有限责任公司4#特大采空区具有体积大、形状不规则等特征,为查明其工程地质条件,开展了详细的采空区周边岩体工程地质条件现场调查。基于现场调查参数,利用RMR分级和Q系统分级方法,得出了采空区周边岩体的工程地质分级结果,分析了分级结果的相关性,为4#采空区综合治理工程提供了基本地质资料。     

水浸煤岩体强度变化研究

以李家壕煤矿地下水库为背景,从3^-1号煤层取煤岩样进行加工,对煤岩样浸水处理,采用CMT5305微机控制电子万能试验机对煤岩样进行抗压强度和抗拉强度实验,得出平均值。根据煤岩样自然状态和浸水一周平均抗压和抗拉强度实验数据分析水对煤岩的软化作用,得出煤岩的颗粒构成、矿物成分、坚硬程度等因素决定了水对煤岩强度的损伤及其软化程度,煤样和岩样浸水弱化表现不同,岩样较煤样强度弱化程度更大。煤岩遇水后强度降低的现象为水对岩石的软化作用,软化作用形成的原因有化学作用、物理作用或力学作用。分析水浸煤岩体的强度,对水库坝体的稳定性和水库建成后安全运行具有重要的意义。     

岩石抗剪强度参数的加权线性回归估计与验证

本文研究了岩石抗剪强度参数的优化估计方法,针对岩石抗剪强度数据中存在的异方差问题,引入了加权线性回归方法。在岩石抗剪强度的线性回归分析中,一般假定因变量观测值的观测误差都服从同一正态分布,但忽略了三轴强度数据中所存在的异方差问题。本文利用以位于四川省西南地区的露天砂岩为研究对象,获取砂岩在不同围压下的三轴强度数据并应用加权线性回归方法进行分析并解决了数据的异方差问题。本文首先介绍了岩石抗剪强度的理论基础和相关的统计方法,然后详细阐述了加权线性回归的概念及应用范围。提出了加权线性回归的理论公式和检验方法,并解释了加权回归中的权重定义和计算方法。最后通过位于四川省西南地区的露天砂岩的试验数据进行验证,研究结果证明了加权最小二乘法在岩石抗剪强度参数的估计中的有效性,研究成果可为抗剪强度参数的选取提供相关的理论依据。     

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。