基于非线弹性CSIRO地应力测量技术及应用

在地下工程的中尤其深部工程,地应力是指导开挖的重要参数之一,因此,地应力测量工作至关重要.CSIRO地应力测量法是国际岩石力学学会推荐的地应力测量方法之一.针对三山岛金矿深部巷道近千米花岗岩钻机取芯,精密加工成标准圆柱试件,进行单、三轴压缩试验,获取霍克布朗-准则强度准则曲线,重点设计单岩样多围压阶梯弹性段加载试验.通过试验数据计算获得岩石弹性模量和泊松比等物理力学参数,引入体积模量K和剪切模量G等变形参量,且随平均应力不断增大成非线性变化的关系,应用双曲线函数模型建立变形参量与平均应力的本构关系■.公式中K_0/G_0为初始变形模量,K_0/G_0+1/a为平均应力无限大时趋近值,1/b为变形模量初始增长率,三参数都具有明确的物理意义.基于此公式推导考虑岩石非线弹性变形特征的CSIRO地应力测量法中高压双轴公式,通过三山岛金矿深部花岗岩解除岩芯高压双轴加载试验验证此公式的适用性.     

厚径比对高阻尼橡胶材料的缓冲吸能特性实验

为减少深部强扰动诱发的岩石冒落、岩爆等动力灾害,将具有良好防冲和吸能特性的高阻尼橡胶材料应用于拟研发的新型小应变吸能锚杆中.为系统评价厚径比对高阻尼橡胶材料缓冲吸能的影响,采用落锤冲击系统和分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,对不同厚径比的高阻尼橡胶试样和"橡胶-花岗岩"组合试样进行冲击实验.落锤实验结果表明,相同冲击...     

基于精确爆破载荷分析的安全距离判据

爆破振动灾害严重威胁着爆破振动场内既有构筑物的安全及稳定。然而,由于毫秒延时爆破的振动载荷表征复杂,若采用简化的三角形或者梯形动力载荷进行分析,与实际的工程情况差异显著。基于对爆破孔内爆破压力变化、炮孔体积扩张、围岩裂隙发展、爆破气体运动等的分析,建立起爆破动力载荷随时间变化的精确数学模型;在远场爆破振动分析时,统一理论下各个爆破孔的动力载荷,其规律满足圣维南定理,因此,可将每分段内各孔的爆破载荷等效为其作用区域上的均布载荷,毫秒延时爆破问题就转化为一个等效边界问题;最后通过有限元数值模拟软件FLAC3D建立三维隧道模型,代入物理力学参数、传播及衰减规律参数以及动力载荷模型,预测峰值速度曲线,与现场实际监测数据进行对比分析,确定数值模拟的准确性,并结合预测的有效应力曲线计算得出爆破安全判据公式。     

考虑端部摩擦的中心直裂纹巴西圆盘断裂参数解析解

运用权函数法推导出考虑加载端摩擦的四种形式分布载荷加载下,中心直裂纹巴西圆盘试样在任意I/II复合型断裂模式下I、II型应力强度因子及T应力的解析解,并探究了端部摩擦及载荷分布角度对断裂参数的影响。研究结果表明:（1）当中心裂纹相对长度β较小时,纯I型、纯II型断裂的Y_I、Y_II及T*（分别是量纲为一的I型、II型应力强度因子及T应力）均随摩擦系数及载荷分布角度增大而减小;但是,当β较大时,摩擦系数增大可使纯I型Y_I增大,而载荷分布角度增大可使纯II型T*增大。（2）接触载荷分布形式为常数函数时,载荷分布角度对断裂参数的影响最显著,而四次函数下其对断裂参数的影响相对最小。（3）当β较小时,纯II型加载角度随载荷分布角度增大而减小;当β较大时,其随载荷分布角度增大而增大;摩擦系数增大可使纯II型加载角度增大。      

UPS负载与选型

分析所在单位UPS的负载特性、负荷类型,电路中谐波电流产生的原因及对UPS运行的影响,对UPS运行现状进行分析,提出了改进措施和建议。     

不同应力路径下地下隧道强度及开挖效应研究

应用数值模拟得到开挖隧道周边土层的应力路径分区,在此基础上,通过室内三轴试验得到不同应力路径对周边土层强度指标影响的变化规律。研究结果表明,隧道开挖使周边土层具有4种不同的应力路径作用分区,不同作用分区对隧道稳定性影响均不相同;不同应力路径具有各自的破坏形式,相同破坏形式（挤长破坏或者压缩破坏）,即使应力路径不同,其破坏强度也基本接近;而不同的破坏形式,其强度不同,一般来讲,挤长破坏要比压缩破坏的强度低 10%～25%。以上研究成果为准确研究环境土层工程性质的影响提供了有力的依据。     

万福煤矿深部水压致裂地应力测量

为了克服煤田上覆冲击层厚度高达700m所造成的困难，保证超千米深部地应力测量的成功，对传统水压致裂法测量方法和设备进行改进，增加测量系统的耐压能力和测试系统的精度。在完成的7个钻孔、37个测点的现场实测中，6个钻孔的深度接近和超过1100m，最大测点深度为1105m，创造了我国水压致裂法测量地应力钻孔深度的新记录。通过实测，确定了矿区的地应力状态及其分布规律。研究结果表明，37个测点的最大水平主应力与垂直主应力的比值为1．441～3．224，平均为1．97，反映了矿区地应力场以水平应力为主导的特点。测量结果可为矿山建设和开采设计提供科学的依据。     

超大粒径人工砾石土的击实特性试验研究

对2种击实功、3种击实尺寸、8种掺砾量的人工砾石土进行击实试验,研究人工砾石土颗分曲线、最优含水率、最大干密度、破碎率、细料变化等特性。得出尺寸效应、骨架作用、掺砾量、击实功是人工砾石土击实特性的关键影响因素。人工砾石土在击实功能的作用下颗粒级配趋于良好,其最优含水率均随人工掺砾石量的增加而降低,破碎主要发生在粒径大于约为最大粒径的0.5倍的颗粒范围内。当掺砾量小于60%时,采用2 690 kJ/m3功能300型击实对超大粒径人工砾石土进行质量控制是完全合适的。对于超大粒径人工砾石土的压实度检测,采用粒径小于20 mm的颗粒更能反映击实料的细料变化。     

金川二矿区深部地应力测量及其分布规律研究

介绍了金川有色金属公司二矿区深部地应力测量的方法、过程和结果。通过现场实测获得二矿区深部３个水平１０个测点的三维地应力状态,揭示了二矿区深部地应力分布的基本规律