不同含水率纯尾砂胶结充填体强度及损伤模型分析

以某金属矿山尾砂、水泥制备成的纯尾砂胶结充填体为研究对象,利用RMT-150C型液压伺服控制系统、传感器采集系统,通过单轴压缩方式进行不同含水率充填体试样变形破坏过程强度试验.试验结果表明:完全干燥状态的试样强度最大,不同含水率对充填体的强度具有明显影响,含水率越高,单轴抗压强度越低.在弹性阶段,水对充填体试样的弹性模量有很大的影响,干燥状态脆性较大,曲线斜率较大,而含水后出现明显软化;水的作用降低了粒间的黏聚力和摩擦力;单轴抗压强度与含水率的定量关系呈多项式下降.不同含水率充填体具有不同损伤特性,水对干燥充填体损伤发展有抑制作用,但含水充填体含水率的增加会促进损伤发展.     

散体介质下水平矿柱顶板失稳控制研究

松散介质下水平矿柱的进路充填回采,顶板厚度与接顶面积是影响进路顶板稳定的关键因素,为解决这些因素带来的安全隐患,实现最大矿量回收,以凤凰山铜矿-240 m水平矿柱为相似原型,利用相似材料模型试验方法,研究了水平矿柱在群桩梁、单纯梁和拱梁3种结构下回采时进路顶板的破坏方式和变形变化规律。试验结果显示3种结构顶板临界安全厚度为纯梁最厚、群桩梁次之、拱梁最薄,纯梁与群柱梁顶板失稳最终模式均为两侧剪断下沉,拱梁结构为中间对折破坏,表明采用有效的失稳控制技术可提高进路顶板稳定性,并得出加速蠕变变形阶段为顶板失稳破坏阶段,最终提出群桩-拱梁联合应用的顶板失稳控制技术。     

不同围压下岩石峰后及残余变形特性试验研究

为使矿山能安全高效地开采,对深部矿山三向应力状态的岩石进行研究。试验采用RTS-500三轴流变仪,对较深部岩石进行常规三轴压缩试验,得到了应力-应变曲线。试验发现:随着围压的增大,峰值强度和残余强度都呈逐渐增大的趋势;峰值强度与残余强度的差值也逐渐降低;随着围压的增大,岩石峰值强度对应的岩石应变出现增大的现象;随着围压增大,岩石的弹性模量出现增大的现象。结论对于实际施工的工程稳定以及岩体的支护设计都具有指导和借鉴意义。     

采场顶板稳定性位移与声发射组合识别研究

地下工程顶板变形破坏是一个复杂的非线性过程,单一监测结果难以对其稳定性状态准确判别.基于数理统计的方法推导了顶板变形过程中位移监测样本的标准差,根据结果分别表征了无变形、稳定变形和加速变形3个顶板变形阶段.结合当前岩体破坏声发射特征参数分析试验结果,对顶板岩体变形过程的位移与声发射监测结果进行组合分析,提出了顶板稳定性识别的4种模式.结合某矿工程实例,对回采过程顶板破坏进行了准确预测.研究结果为地下工程顶板稳定性监测结果分析提供了数据处理新方法,加强了顶板稳定性识别的准确性.      

循环载荷下块石胶结充填体声发射特性研究

利用RMT-150C岩石力学试验系统和PCI-2型声发射采集系统,对灰砂比为1∶4的纯尾砂充填体与块石作骨料的胶结充填体在不同幅值循环加卸载条件下损伤破坏全过程的声发射特性进行了研究。试验结果显示：含块石充填体在循环载荷下损伤破坏过程声发射信号较纯尾砂充填体更加丰富,且均表现出在加卸载应力幅值为80%的阶段声发射活动最为平静的共性。试验数据处理结果表明：充填体Kaiser效应的有效应力区间为相对应力水平低于70%,超过这一区域后,Kaiser效应失效,Felicity效应显著。     

基于改进PCA与有序多分类Logistic的充填管道磨损风险评估

为准确预测矿山充填管道磨损风险,建立改进PCA与有序多分类Logistic回归组合的充填管道磨损风险评估模型。结合实际经验,选取12项指标（9项定量指标和3项定性指标）建立评估模型。依据改进PCA算法,筛除影响力指数小的充填料浆密度和充填料浆腐蚀性2项指标,将优选出的主要指标代入有序多分类Logistic回归模型,依照相应概率大小进行风险性等级判定,最后预测矿山充填管道磨损风险等级概率。该方法摒弃了关联性较低的指标,得到可靠的充填管道磨损风险概率分布,为类似矿山科学预测管道磨损风险及采取有效防护措施提供了理论依据。     

地下转露天矿山复杂采空区探测工程实践

在地下转露天矿山开采过程中,露天境界内存在的各种复杂采空区对矿山的安全生产造成严重的威胁。通过现场勘察和文献资料分析总结了各种复杂采空区的组成,并按照其成因、形态等特征因素对其进行合理分类,归纳出规划开采形成的采空区、古代开采和非法盗采形成的采空区、充填不充分或充填体沉降形成的采空区以及二次垮塌形成的采空区4种类型。同时结合工程现场实例介绍了利用GPR法对地下转露天开采矿山境界内典型的浅地表复杂采空区进行探测的原理和技术方法,包括现场数据采集、后期数据一体化实时处理和资料可视化解译分析。结果表明,利用GPR法探测地下转露天开采过程中赋存的复杂采空区方便快捷且探测效果明显,值得在相关领域应用推广。     

基于时序关联特性的错误接线漏电用户定位方法

针对用户零线、地线错误接线故障引起的台区剩余电流超标、剩余电流动作保护器(RCD)投运率低和漏电事故频发的问题,提出基于时序关联特性的错误接线漏电用户定位方法。接入用户的负荷电流与台区剩余电流存在因果关系,正常用户的影响有限,而异常用户负荷电流主导台区剩余电流变化。首先,运用Apriori算法挖掘出错误接线时台区剩余电流和故障用户负荷电流呈强关联特性;然后,进一步构造台区剩余电流与各用户负荷电流的自适应Lasso回归模型,筛选出不同故障场景下的可疑用户变量;再结合可疑用户的标准化回归系数绝对值大小,可快速识别与台区剩余电流大幅异动有强关联特性的错误接线漏电用户;最后,基于真型配电网实验室数据验证了所提方法的有效性。     

WNN模型在预测声发射信号方面的应用

小波神经网络具有预测精度高、结构简单以及收敛快等众多优点,因此,试图将这一优势模型用于声发射的预测方面,进而为矿业领域完善一种新的预测方法,并根据实验室岩石加载实验过程中采集的大量声发射数据,建立了一种与之相适应的预测模型。首先,针对实验室实验过程中监测得到的声发射数据建立了小波神经网络模型（WNN模型）,然后对声发射监测得到的声发射事件率进行网络自主学习,得到预测结果,最后与实际值相比并计算其误差。结果表明：WNN模型预测精度较高,与实际监测得到的结果基本吻合,证明WNN可以用于声发射信号方面的预测。     

基于RTS-500岩石流变仪三轴强度和变形特性

采用英国GDS公司生产的RTS-500型岩石三轴流变仪试验机,进行不同围岩条件下的三轴压缩实验,并对试验结果进行分析. 确定三轴围压下的峰值应力以及其应变的变化规律,以及根据Mohr-Coulomb强度理论确定岩石的c、φ值的变化规律,研究绿泥石英片岩的强度和变形特性.结果表明:在低围压时,岩样内部非均匀化,岩石表现为脆性特性;在高围压时,岩样内部由低到高逐渐屈服,内部趋于均匀化,此时岩石出现由脆性向塑形特性转变的趋势.岩石的峰值应变与围压呈显著的线性关系,岩石残余强度对围压的敏感性明显高于峰值强度. RTS-500型岩石三轴流变仪系统实验精度较高,实验数据可靠.