我国地下金属矿山岩爆灾害发生机制及预测方法研究进展

岩爆是金属矿地下开采中难以回避的一种动力学地质灾害,其发生频率和程度将会随着金属矿山采深不断增加而愈加严重,岩爆至今仍是岩石力学领域的世界性难题。首先总结了我国金属矿山岩爆灾害的发生现状,然后重点围绕岩爆发生机制及岩爆预测两方面,探讨了我国金属矿山岩爆的研究进展,并基于能量理论提出了一种岩爆灾害预测的新方法。研究表明:(1)室内压缩试验是岩爆机制研究的最主要手段,根据试样受力条件可分为单轴加载、双轴加载、真三轴加载及动静组合加载;岩爆的力学机制可归纳为压致拉裂、压致剪切拉裂和弯曲鼓折3种。(2)指标判据法和数学模型方法是国内外学者最普遍关注的岩爆预测手段;指标判据法是针对某一工程的经验性总结,不具普遍性;数学模型方法无法获得岩爆影响因素的内在作用机制,可解释性较差。在上述分析的基础上,对岩爆机制及岩爆预测的研究方向进行了展望,供后续工作参考。     

SiC对能源桩混凝土传热与力学性能的影响

能源桩系统作为一种建筑节能技术，通过开发清洁能源可有效缓解能源危机。以添加SiC粉末制备的传热强化型混凝土为研究对象，综合能源桩强化换热模型分析、室内传热与力学性能试验和中心热源热成像结果可知，在相同环境温度下，随着SiC含量的增加，SiC混凝土导热系数呈线性增加。在力学性能方面，当SiC质量分数达到10%时，混凝土的抗压强度和抗拉强度较素混凝土分别增加6.3%和8.3%;当SiC质量分数达到15%时，混凝土的抗压强度增长速率有所放缓，抗拉强度有所下降。中心热源热成像结果也进一步验证SiC试样自内向外的传热效率显著高于普通混凝土，与SiC含量为0%的试样相比，SiC含量为10%的试样的中心温度降低39.2%。由此可见，当SiC粉末添加量达到10%时，强化型混凝土的导热效率显著增加且抗压强度提升最为明显，这为提高能源桩的热效益提供一种可靠的参考方法。