冻融作用下露天边坡岩石物理力学特性研究

通过模拟高寒地区自然条件,对牛苦头矿区露天边坡4种典型的岩石样本进行冻融循环试验,测定岩石的质量、强度变化特性,分析其外观特征、质量损失率及抗冻系数的变化。试验结果表明,岩样的质量在冻融状态下有较小降低,影响甚微;岩样在冻融初期其微观结构变化较大,冻融作用对岩石造成的损伤较大,而冻融后期其对岩石造成的损伤相对较有限。岩样在冻融作用后抗冻系数变低,矿区岩体抗冻性相对较强。试验结果为边坡稳定性研究提供基础数据,指导矿山以后的安全生产。     

冻融循环作用下的花岗岩边坡岩体强度研究

以伊春鹿鸣钼矿发育的花岗岩边坡岩体为例,开展不同风化程度的花岗岩岩石样品的冻融循环单轴抗压强度试验和纵波波速试验,得到不同风化程度的花岗岩冻融循环单轴抗压强度和纵波波速损失程度不同,风化程度高的花岗岩冻融系数较低;冻融循环作用下的花岗岩单轴抗压强度冻融系数与纵波波速损伤变量之间为线性关系,对于不同风化类型的花岗岩,其线性关系高度相近。从边坡稳定性分析的角度出发,提出了2种获取冻融循环花岗岩边坡岩体强度参数的方法,并进行了计算验证。结果显示:采用单轴抗压强度冻融系数直接折减抗剪强度,或采用纵波波速冻融系数折减RMR值后推导抗剪强度,所得结果均可进行边坡稳定性计算;相对来讲,后者计算的安全系数与边坡体实际稳定状态更为接近。     

酸性冻融循环条件下砂岩力学特性及损伤研究

为研究水化学—冻融循环耦合作用下的砂岩力学特性变化及损伤劣化规律,通过水化学溶液浸泡和冻融循环作用获得不同损伤程度的砂岩试样,进行单轴压缩试验,分析其力学特性,并通过SEM扫描电镜从微细观角度讨论了砂岩损伤劣化机理。研究结果表明:(1)随着冻融循环次数增加,砂岩在酸性溶液下的纵波波速衰减程度与质量损失率较中性溶液下更大,且酸性溶液p H值越低响应幅度越大;(2)峰值应力与冻融循环次数呈负相关,与浸泡溶液p H值呈正相关,砂岩呈现出由脆性向延性转化的趋势;(3)从微细观结构角度分析得出砂岩损伤劣化是交替进行并不断积累的;(4)以弹性模量定义砂岩损伤变量,拟合建立了损伤变量规律函数模型,表明浸泡溶液p H值越低、冻融循环次数越高的砂岩损伤劣化程度越大。研究成果可为受酸侵蚀环境下寒区工程建设、矿山地下开采提供参考。     

冻融循环下泥岩力学特性及细观破裂机理研究

冻融循环影响是寒区露天煤矿边坡稳定的重要原因.通过室内试验分析新疆准东地区露天煤矿边坡泥岩在不同温度范围(-5～25,-10～25,-15～25,-20～25,-30～25℃)及冻融循环次数(1,10,20,30,40,50,60)下的物理力学参数变化规律,并采用扫描电镜SEM对试样断口细观形貌特征进行观测,阐明了冻融循环作用下泥岩细观损伤破裂机理.结果表明:质量密度、纵波波速变化率、孔隙率和峰值应变与冻融循环次数呈正比,抗压强度和弹性模量与冻融循环次数呈反比.较低冻融循环次数下,泥岩应力应变曲线峰后表现出典型的脆性破坏特征,但在较高循环次数下,峰后表现出显著的脆性软化特性.随着冻融循环次数的增加,泥岩单轴压缩试验表现出单一剪切向多截面张拉破坏变化特征.较低冻融循环次数下泥岩细观断裂为脆性断裂,但在较高冻融循环次数下,泥岩局部表现出显著的韧性破坏特征.     

冻融循环作用下卸荷砂岩微观损伤特性试验研究

在一带一路倡议背景下,大量岩体工程建设在高寒地区,研究高寒地区岩石在冻融环境下的微观损伤演化规律对分析岩石宏观力学性能具有十分重要的意义。以砂岩为研究对象,开展了冻融循环试验;然后,对经历不同冻融循环次数的砂岩进行三轴卸荷试验,得到破坏断口典型部位的切片;最后,对切片进行扫描电镜试验,统计砂岩微裂纹长度、宽度、面积及方位角等微观损伤信息。试验结果表明:在不同的围压和冻融循环次数条件下,断口微裂纹长度由指数分布演化到对数正态分布,微裂纹宽度及面积分别符合对数正态分布和指数分布,微裂纹方位角变化均无明显规律性。初始围压对断口微裂纹的长度,宽度,面积发育起着抑制作用,而冻融作用一定程度上起着促进作用。此研究成果对损伤岩石的宏细力学性能分析提供了一定科学依据。     

冻融循环作用下黄砂岩的动态抗压特性与能量特征试验研究

为了探究冻融循环条件下黄砂岩的动态抗压特性与能量特征,采用分离式霍普金森(SHPB)系统对冻融循环0次、10次、20次、40次的黄砂岩试件进行动态压缩试验,得到黄砂岩在冲击荷载下的动态压缩强度、能量耗散及破坏形态的变化规律。结果表明：随着冻融循环次数的增加,受冲击后的黄砂岩破碎程度提高;相同冻融循环次数的黄砂岩试件,动态抗压强度随应变率的增大而增大,拟合系数接近1,二者近似成线性正相关关系;相同冲击气压的黄砂岩试件,随着冻融循环次数的增加,其动态抗压强度先增大后减小,具有较为明显的冻融循环效应;试件的耗散能量随着应变率的增大而增大,同时耗能提升的速度也加快,两者近似成幂函数关系;随着黄砂岩所经受冻融循环次数的增多,耗散能量出现了先增后减的趋势,整体上呈减少的趋势,两者表现出负相关性。     

冻融循环作用下金属矿山边坡硬岩耐久性研究

对取自西藏玉龙铜矿边坡不同钻孔的灰岩、石英砂岩岩样进行了温度区间为-20～20 ℃的冻融循环实验, 研究了岩样的抗拉强度变化趋势, 将Mutluturk等提出的衰变函数模型引入到解决寒区露采矿山边坡硬岩长期稳定性的研究中, 计算得到了不同位置两种岩性的衰变常数和半衰期, 由此分析了该矿山边坡岩石的耐久性。研究发现Mutluturk等提出的衰变函数模型适用于解决寒区露采矿山边坡坚硬岩石耐久性问题, 相同岩性不同组成的岩石耐久性可能会有较大差别, 为露采矿山边坡安全维护提供了参考和帮助。     

冻融作用对边坡泥质粉砂岩岩体质量与强度的影响

为探究冻融作用对边坡泥质粉砂岩岩体质量与强度的影响规律,对白砺滩露天煤矿南帮边坡泥质粉砂岩开展冻结温度为-20℃、融解温度为20℃、冻融循环为40次的试验研究,并对岩体强度参数进行计算,评价经历不同冻融次数后岩体的质量。结果表明:冻融作用对岩体强度参数、质量均产生重要影响,经历10,20,30,40次冻融循环后,饱水泥质粉砂岩岩体的单轴抗压强度、抗拉强度、弹性模量、黏聚力和内摩擦角分别由未冻融时的29.62 MPa、1.92 MPa、2.26 GPa、0.30 MPa和45.64°下降到20.33 MPa、1.31 MPa、1.87 GPa、0.21 MPa和32.41。,降低幅度分别为31.36%、31.77%、17.26%、30%和28.99%,BQ值由未冻融时的453.8分别下降到401.4,360.7,340.2和302.7;经历30次冻融循环后对应的岩体基本质量级别由未冻融时的Ⅲ级下降为Ⅳ级。     

玉龙铜矿露天边坡稳定性计算与评价

边坡稳定性是影响矿山安全生产的重要因素,对露天矿边坡稳定性研究有重要的现实意义。根据玉龙铜矿露天边坡工程地质分区,采用强度折减法,将11个剖面进行稳定性计算与评价,得出合理的边坡结构参数,为矿山安全生产提供可靠的依据和保障。     

西藏玉龙氧硫混合铜矿选矿试验研究

针对玉龙氧硫混合铜矿黄铁矿含量高、氧化率较高、次生铜含量大、易泥化脉石含量高、矿石性质复杂等特点,开展了多种流程结构的选矿试验及生物浸出试验。通过试验结果对比,推荐采用部分铜硫混合浮选-铜硫分离浮选工艺,可得到铜精矿铜品位19.54%,铜回收率82.07%的较好技术指标。     

浅谈西藏玉龙铜矿水源地的选择

该文在分析青藏高原岩溶地下水系统特征的基础上,从保护地下水环境角度出发,提出了在玉龙沟口、觉高曲建立生产水源地,在麦弄沟口建立生活水源地的供水方案,从而可使矿山生产生活用水水量和水质得到保证.对西藏东南同类矿山水源地建设有一定借鉴意义.     

西藏玉龙铜矿铜矿石选矿试验研究及应用

西藏玉龙铜矿矿石含铜1.89%,含硫25.62%,氧化率较高并含大量易浮脉石,矿物种类多且嵌布复杂,铜硫分离难度大。在详细的选矿试验研究基础上,通过工艺流程的选择和高效抑制剂BD的使用,最终确定先硫后氧—铜硫部分混合浮选工艺,取得较好的选矿指标,小型闭路试验指标为铜精矿铜品位21.36%、铜回收率71.90%,硫精矿硫品位45.35%、硫回收率90.52%。经工业试验调试和应用,选矿工艺指标良好。     

西藏玉龙铜矿尾矿库区声学井下电视成果分析研究

在尾矿库工程地质稳定性评价中,统计岩体的优势结构面至关重要。井下电视是统计裂隙,确定优势结构面的重要试验。该文介绍了声学井下电视的仪器设备、资料采集及处理软件。通过对西藏玉龙铜矿尾矿库区坝轴线上和截渗坝轴线上钻孔井下电视结果进行分析,总结了井下电视数据处理方法和试验结果与评价尾矿库区稳定性的重要关系。     

西藏玉龙铜矿伴生银的综合回收

本文以西藏玉龙铜矿浸铜渣为原料 ,采用湿法冶金工艺和无氰浸出方法提取回收其中所含的银     

西藏高原地区玉龙铜矿建设的不利因素和应对措施

通过分析西藏玉龙铜矿湿法炼铜试验厂建设工程实施过程中的遇到的各种困难和所采取的解决办法,总结高原地区矿山工程实施及管理方面的经验。与内地相比,西藏高原地区矿山建设存在与人相关的和与工程外部建设条件相关的两类具挑战性因素。解决好这两类问题,是玉龙铜矿大规模开发建设成功的前提。     

西藏玉龙某含钼铜矿选矿试验研究

对西藏玉龙某含钼铜矿石进行选矿试验研究,采用铜钼混合浮选、混合精矿再分离工艺流程,获得了较高的铜、钼浮选指标,钼精矿品位45.21％、钼回收率85.28％,铜精矿品位25.85％、铜回收率86.04％,且综合回收了矿石中的金,本研究对玉龙铜矿资源开发提供了技术保障.     

西藏玉龙铜矿氧化矿工艺矿物学研究

对西藏玉龙铜矿1号矿体氧化矿进行工艺矿物学研究,查明矿石中铜、钼等元素的赋存状态,并就影响选矿指标的矿物学因素进行分析。研究结果表明,该类型矿石中铜的氧化率较高,加强对氧化铜矿物的浮选回收可以明显提高铜的选矿回收率;矿石中一定量的砷赋存在黝铜矿中,浮选时砷会在铜精矿中富集;钼的硫化物主要是辉钼矿,由于该矿物嵌布粒度较粗,容易浮选回收,但矿石中钼的氧化率也比较高,钼的选矿回收率不会很高。浮选工艺试验过程中应重视对铜氧化矿物的浮选回收及对黏土类易泥化矿物抑制效果的研究工作。     

冬瓜山铜矿深部大理岩单轴压缩条件下的力学特性

为研究深部岩石在单轴静载条件下的力学特性,选用英国INSTRON公司生产的1346型电液伺服材料试验机进行深部大理岩的单轴压缩试验。岩样取至冬瓜山铜矿井下900 m深处,试验时采用位移加载的方式加载,加载速率为0.03 mm/s。通过研究分析试验结果得出：深部岩石处于“三高一扰动”的复杂力学环境中,其内部构造复杂,导致单轴抗压强度值出现离散性;分析大理岩的全应力-应变曲线,得出曲线出现压密、弹性、塑性、破坏几个阶段;岩石破坏前出现扩容现象,即岩石破坏前的瞬间其体积应变会向正值或负值2个方向发展;单轴压缩条件下深部大理岩最终的破坏模式不同于浅部岩石,其出现3种破坏模式,即单斜面剪切破坏、“Y型”和“T型”剪拉破坏。     

基于DIMINE软件系统的玉龙铜矿露天开采境界优化研究

露天境界优化是露天矿设计和生产经营管理的重要环节。最终境界优化是一项需要综合考虑矿山资源状况、开采技术条件、矿产品销售价格、矿石开采及处理成本等多因素,实现经济效益最大化的复杂工作。在玉龙铜矿建立的三维地质模型的基础上,以不同于传统境界优化的方法,利用矿业软件DIMINE进行露天境界优化设计,得出了该矿露天开采的最优经济境界,为矿山的开发提供技术方案和投资决策依据。