基于分维数的三维单裂隙注浆体流动数值模拟研究

为了研究单裂隙中注浆体扩散的速度特征,结合裂隙岩体的分维数特性,构建与真实裂隙一致的三维单裂隙模型。通过不同的分维数构建不同形态的单裂隙模型。运用COMSOL Multiphysics模拟不同水灰比的注浆体在单裂隙中的流动速度特征。结果表明:扬程一定时,单裂隙的三维形态和注浆体的水灰比是影响浆体流动速度的重要因素。当分维数一定时,注浆体的水灰比越大,其扩散的流动速度越大,呈非线性增加。随着扩散距离的增加,其流动速度呈非线性降低,且下降速率逐渐减小。当扩散到一定距离后,流动速度趋于一个稳定值。水灰比越大,其流动速度的下降速率相对较小。随着分维数的增加,三维单裂隙模型的裂隙面越平整,其浆体流动速度越大。     

含水率对放矿松动体形态的细观影响

为从细观尺度研究矿岩含水率对自然崩落法放矿松动体形态的影响,对非饱和矿岩颗粒间的受力进行了分析,并分别将放矿场内细颗粒流与大块离散矿岩利用格子波尔兹曼法与离散元法处理,基于格子波尔兹曼法-离散元法耦合算法建立自然崩落法放矿模型,得出含水率与放矿松动体形态间的关系,并通过将模拟结果与已有研究结论进行对比分析,验证了基于格子波尔兹曼法-离散元法耦合算法的放矿模型准确性及可靠性.研究表明:矿岩含水率对放矿松动体形态影响显著,在同等矿岩放出质量分数情况下,随着含水率的增大,放矿松动体高度呈先增大后减小的趋势,放矿松动体形态先逐渐变为细长型再逐渐恢复,放矿松动体形态变化的含水率临界值在10%左右.      

期望体理论的实验研究及端部放矿崩矿步距优化

放出体形态研究是研究崩落矿岩流动规律和确定最优采场结构参数的基础.基于标志颗粒法,通过底部与端部放矿物理实验,研究无限边界条件和半无限边界条件下放出体形态及其变化规律,验证期望体理论的可靠性和适用性.在此基础上,开展了18 m×20 m结构参数下端部放矿崩矿步距的优化实验研究.研究结果表明:实际放出体形态并不是标准的椭球体,而是与期望体更为相近;在无限边界条件和半无限边界条件下,放矿量与放出体高度满足幂函数关系,与放出体半径满足指数函数关系;建议在18 m×20 m结构参数下,优先选用无贫化放矿方式和4.6 m的崩矿步距.      

我国放矿学理论研究的最新进展

80年代初,我国学者苏宏志教授在放矿学理论研究中,提出了“放出期望体”理论,从而打破了从50年代到70年代末,我国对放矿学的研究始终以椭球体理论为中心,椭球体理论在放矿领域占主导地位的格局。 所谓放出椭球体是用椭球体对变位放出体进行的近似假设,形似而不是神似,表面相似而不是内部机理相似,因而也就一直解释不了正常放矿时放出体上下不对称的畸变形态,由此引发了一系列难以圆满解答的矛盾. 研究生魏善力在放出体的测定上研究出一套新的方法,他认为:放出体不能用椭球体来表示,所谓“放出体”是指在同一试验条件下,多次试验测得的放出体形状的平均情况,是已经抽象化的放出体。     

不同纤维种类及掺量条件下胶结充填体力学行为研究

为改善嵩县山金胶结充填体稳定性，开展了不同玻璃纤维、玄武岩纤维和聚丙烯纤维种类及不同掺量条件下的胶结充填体抗压强度试验，对比研究纤维对胶结充填体抗压强度及破坏形态的影响规律。试验结果表明：聚丙烯纤维对胶结充填体抗压强度的改善效果最为显著，其次为玄武岩纤维和玻璃纤维；不同纤维掺量条件下胶结充填体抗压强度变化呈现先增大后减小的趋势，当纤维体积掺量为0.2%时胶结充填体的抗压强度最高，此外纤维的加入对灰砂比较低的胶结充填体抗压强度改善更为明显。纤维掺量在不同养护龄期对胶结充填体的影响程度均大于纤维种类。在抗压强度试验下，未添加纤维的胶结充填体破坏时产生片落和裂纹贯穿现象，添加纤维的胶结充填体破坏时裂纹粗而长，并且产生了更多的细裂纹。     

基于剖面的山东省龙泉站金矿矿体三维模型的建立与应用

针对山东省龙泉站金矿现状研究中存在的问题,提出了建立龙泉站金矿区地质体（金矿体、金矿化体、断层）三维模型的解决方法,利用VC^＋＋和OpenGL语言开发了针对金矿的三维地质建模与可视化系统,在该系统中以金矿区已有的地质体剖面为基础数据建立了矿区金矿体、金矿化体、断层的三维实体模型;模型展示了金矿地质体的空间形态及相互关系,显示了矿化蚀变带特征;并根据模型显示形态结合成矿地质背景对矿区深部找矿前景进行了初步预测。因此,金矿区地质体三维模型的建立与应用对于完善数字矿山工程、提高生产工作效率、加快矿业信息化建设具有十分重要的意义。     

基于超声波波速及 BP 神经网络的胶结充填体强度预测

尾砂胶结充填体作为一种水泥基多相复合材料,其单轴抗压强度与超声波波速受水泥含量、固体质量分数、试件形态等因素影响.通过制备三种形态(7.07 cm×7.07 cm×7.07 cm立方体,Φ5 cm×10 cm圆柱体和Φ7 cm×14 cm圆柱体)的试件并进行单轴抗压强度试验和声波波速测试,对充填体强度和波速受水泥含量、固体质量分数和试件形态影响的规律进行了灰色-关联度分析.结果表明:水泥含量是影响强度的关键核心因素,关联度为0.837;固体质量分数是影响波速的关键核心因素,关联度为0.712.建立了充填体强度-波速指数函数预测模型和BP神经网络预测模型,通过对两种预测模型进行统计分析的F检验和t检验验证了两种方法在充填体强度预测的可行性,为胶结充填体的强度预测提供了新方法.      

矿石残留体对无底柱分段崩落法放矿效果的影响

无底柱分段崩落法矿石残留体的形态和大小在端部放部矿对放矿效果有着重大影响,通过宽甸硼矿的生产实践证明,留取适当的矿石残留体对降低贫化损失极为重要。     

多放矿口条件下崩落矿岩流动特性

基于离散元理论和PFC3D程序构建放矿模型,探究多放矿口条件下崩落矿岩流动特性,实现多放矿口条件下放出体及矿石残留体形态变化过程的可视化.同时,将模拟结果与已有研究结论进行对比分析,验证基于PFC程序的放矿模型在崩落矿岩流动特性研究中的可靠性.放矿PFC模拟结果表明,多放矿口条件下放出体形态会因各放矿口间的相互影响而产生交错、缺失等程度的不同变异,并不是一个规则的椭球体.在单一放矿口和多放矿口条件下,放出体高度的变化趋势均可概括为两个阶段:在放矿初始阶段,放出体高度呈指数形式快速增加,随放矿量的增加,其增长率逐渐减小;随后,放出体高度将随放矿量的增加而呈线性增长的趋势.矿石损失率随放矿口尺寸及崩落矿石层高度的增大而减小,随放矿口间距的增大而增大.当相邻放矿口间产生相互影响时,平面放矿方式与立面放矿方式相比,其矿石残留量更小,且崩落矿岩接触面呈近似水平状态下降.      

崩落法采矿中放出体流动特性的影响因素

基于颗粒元理论和PFC3D程序,构建具有矿石散体细观力学性质的放矿模型,开展崩落法采矿中放出体流动特性影响因素研究.运用统计学知识确定对放出体流动特性有显著影响的主要因素及其敏感性,得出其与放出体流动特性的关系,并通过已有研究结论与模拟结果的对比分析,验证了基于PFC3D程序的放矿模型在放出体流动特性影响因素研究中的适宜性与可靠性.研究表明:放出体颗粒形状、摩擦系数及放矿口尺寸三种因素是显著影响崩落矿岩流动特性的重要参数.在放矿初始阶段,放矿口尺寸对放出体形态影响最大,其次为摩擦系数,颗粒形状对其影响最小;在之后的放矿过程中,颗粒形状对放出体形态影响最大,其次为放矿口尺寸和摩擦系数.散体颗粒形状越不规则、散体内摩擦角越大以及放矿口尺寸越小则放矿越困难.      

奥氏体合金的疏松体表面形态和晶体生长

采用萃取碳复型,在TEM中观察了奥氏体合金疏松体表面的各种形态,由之讨论了晶体生长过程的某些特征,     

朝阳营子地区地化异常与铅锌矿的关系

通过地球化学测量可以圈定出元素浓集异常区,在异常区内通过各种手段查证可以确定出矿化体。因此地球化学测量对寻找矿化体有指导性的作用。但是具体表现在哪几个方面那?通过对朝阳营子地区地化异常以及该地区铅锌矿体的研究,基本上可以推断出地化异常与矿化体的几种关系,即地化异常指引矿化体的空间位置、指示其空间形态、推断其成矿元素、推断其地表规模。     

窑沟金矿断裂构造控矿规律及成矿预测

本文在地质勘查成果的基础上,从断裂构造控制矿体的形态、产状及金矿化富集规律等方面,论述窑沟金矿断裂构造控矿规律,揭示金矿在压张同空间叠加活动、控矿断裂产状变化时金矿化的富集规律。在分析金矿体与断裂构造时空关系的基础上,对窑沟金矿进行深部预测。     

脱硫脱硝制酸废水中S的形态及其去除研究

活性炭烟气脱硫技术在烧结厂得到了广泛应用。在活性炭的高温再生过程中,会形成单质S。单质S被洗涤时,会形成S胶体进入制酸废水。S胶体因具有强粘结性,若不去除,易导致设备堵塞。因此,需系统分析单质S的形态特征,并开发针对性的去除技术。本文采用Raman、FTIR等方法分析单质S的形态,利用浊度法分析S在废水中的变化特征。基于电荷中和的原理,利用S胶体与废旧活性炭粉的复合实现快速分离,S胶体去除率可达99%以上。新方法的应用避免了S胶体进入废水处理系统和后续制酸系统,且分离后的活性炭粉复合物可返烧结做燃料使用。     

激电中梯椭球体异常模型探讨

激电中梯法是我国金属矿电法勘探手段之一,被广泛应用于寻找金属矿产、解决水文地质和工程地质问题等.以中梯装置椭球异常体的激电异常理论为基础,针对野外地质体形态多样的特点,采用坐标旋转、椭圆积分等技术手段探讨水平大地均匀场中任意形态椭球体视极化率解析计算方法.     

不锈钢焊缝热塑性及组织形态试验研究

试验在Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００模拟试验机上以加氮和不加氮１８－８型不锈钢焊缝金属为对象,进行了热性及其相应高温组织形态的研究。研究表明用热模拟技术对凝固组织重新加热到高温时,以激冷方式“固定”高温组织基本形态,以便室温下加以分析的方法是可行的。用该方法观察到１８－８型焊缝由于氮的加入,使焊缝金属凝固方式从先铁纱体模型转变成先奥氏体模型,从组织结构上说明了加氮后焊缝热塑性下降的内在原因。     

不同端壁倾角条件下放出体形态研究及最优崩矿步距的确定

为分析端部放矿中放出体形态,获得大结构参数下最优的崩矿步距,基于颗粒元理论和PFC3D程序,构建具有矿石散体细观力学性质的放矿模型.通过已有研究结论与模拟结果的对比分析,验证了基于PFC程序的放矿模型的可靠性.在此基础上,开展18 m×20 m结构参数下不同端壁倾角崩矿步距研究.研究结果表明,不同倾角端壁条件下放出体形态不完整,并不是一个规则的椭球体.当放矿量相同时,放出体高度随端壁倾角的减小而增大,放出体整体形态也随之越来越＂瘦长＂.在无限边界和不同倾角端壁条件下,放出体高度的变化趋势均可概括为两个阶段:在放矿初始阶段,放出体高度呈指数形式快速增加,随放矿量的增加,其增长率逐渐减小;随后,放出体高度将随放矿量的增加而呈线性增长的趋势.建议在18 m×20m结构参数下采用85°-90°的端壁倾角,4.8 m的崩矿步距.      

基于CAESAR Ⅱ分析浆体泵出口在环境温度下的管道布置

浆体泵在配管时不同于普通流体泵,浆体泵需要考虑管内介质对管壁的磨蚀以及管道的防堵塞,故不能像普通流体泵一样通过增加弯头数量或者增加Ⅱ型弯的方式增加管道柔性,浆体泵的配管力求管道短且直.在该条件下,本文基于CAESAR Ⅱ软件研究浆体泵在配管时通过合理的管道及支吊架布置,控制泵出口荷载在允许范围内,保证浆体泵的长期安全稳...     

贵州水银洞含金黄铁矿中金的赋存形式探讨

采用扫描电子显微镜和电子探针等手段,对贵州水银洞金矿中黄铁矿进行形貌观察和成分测定,结果表明,黄铁矿具有草莓状、立方体、五角十二面体及胶状等多种形态,其中,五角十二面体和胶状黄铁矿含金,且金与砷含量存在一定的关系。从量子化学计算和最紧密堆积原理探讨金进入黄铁矿晶格中的情况：金以Au+进入晶格中,替代S位比替代Fe位更容易,而且当黄铁矿中含砷时,有利于金进入晶格,但并非含砷越高,含金就越高。当含砷量在一定范围内,含砷高,含金也高;当含砷量超过某一值,反而不利于金进入晶格。     

用带热台的X射线CT扫功仪对烧结过程气孔结合的分析

在热台上在线观察了烧结过程，考查了原料层条件对烧结饼中气孔结合的影响，并量化了气孔结合情况。使用一台配有X射线计算机层析（CT）扫描仪的新型烧结实验装置，使在线观察烧结过程中烧结饼横切面图象成为可能。当原料层体密度低时，＋5mm气孔结合物是显著的，而且烧结层中大气孔的形成是相对均匀的。相比之下，当体密度高时，＋5mm的气孔结合物是微不足道的，而伴随＋5mm气孔的－5mm气孔结合物是明显的。此外，沿着局部的＋5mm气孔形成大气孔。研究认为，气孔结构形态的不同引起了烧结过程中燃烧透气性和均匀性的不同。