液态CO2相变致裂破岩与炸药破岩综合对比分析

为了降低传统炸药爆破带来的危害,介绍了基于液态二氧化碳相变致裂爆破技术。在液态二氧化碳致裂现场试验和振动监测的基础上,对二氧化碳相变致裂与炸药爆破的破岩机理和引起的爆破振动进行了分析。此外,通过计算比较了两种破岩方式破碎单位体积岩石的气体生成量、气体成分及其对环境的影响。结果表明:液态二氧化碳相变致裂技术能有效提高能量的利用率,且能有效降低爆破震动。破碎单位体积岩石,液态二氧化碳相变致裂技术和传统岩石乳化炸药爆破生成的爆炸气体量分别为0.21 kg和0.202~0.217 kg。液态二氧化碳相变属于物理变化,爆破产物只含无毒的二氧化碳气体,传统岩石乳化炸药爆破属于化学变化,爆炸过程中生成大量CO、NO、NO2、NxOy和硫氧化合物等有毒有害气体。液态二氧化碳相变致裂破岩在环保和减灾方面具有明显的优越性,这为液态二氧化碳相变致裂技术在工程爆破中的推广提供了依据。     

基于混沌时间序列分析方法的矿山塌陷区范围预测

地下开采所引发的地表变形对矿山工业生产造成了严重危害,因此准确预测矿山塌陷区范围对于矿山安全生产具有重要意义。将混沌时间序列分析方法应用于矿山塌陷区范围预测中,以相空间重构理论为基础,采用小数据量算法计算得到时间序列的关键指标——最大Lyapunov指数,研究了塌陷区在相空间相点距离的演变规律,建立了塌陷区范围边界预测模型,并应用该模型对红岭铅锌矿塌陷区范围进行了分析预测。结果表明,矿山塌陷区范围变化具有混沌特性,时间序列分析方法能够很好地反映塌陷区范围的内在规律,通过计算得出红岭铅锌矿塌陷区范围时间序列的最大Lyapunov指数大于0,该矿山塌陷区范围的预测值与实际值基本吻合,误差大小不超过0.1%,验证了该方法的可靠性,为矿山塌陷区预测提供了一种新思路。     

张拉作用下岩石破裂的声发射特性及P波初动极性

为深入探讨岩石在张拉作用下破裂的声发射特性,设计了一种膨胀剂扩张破裂的声发射实验,详细分析了花岗岩、大理岩和红砂岩声发射信号的特征参数及P波初动极性。实验结果表明:声发射信号的累积计数和能量在三种岩石试样宏观开裂时均呈指数增长;花岗岩、大理岩和红纱岩试样声发射信号的中心频率分别主要集中在100 ~ 300 kHz、200 ~ 400 kHz、200 ~ 500 kHz;花岗岩低频率事件占比最多,大理岩高频率事件占比较多,而红砂岩高频事件占比最多, 三种岩样膨胀力荷载后期低中心频率声发射信号增多,说明大尺度破裂增加;三种岩样声发射信号的RA主要集中在0~1.9之间,大理岩和红砂岩AF值主要集中在50 ~ 100 kHz之间,花岗岩AF值主要集中在200 ~ 250 kHz之间,RA?AF的分布特性表明,实验中岩样主要以张拉破坏为主;通过P波初动极性分析法,获得各岩样声发射信号的初动极性,结果显示,花岗岩、大理岩和红砂岩分别有77.82%、79.5%和87.42%的T-型破裂源,花岗岩、大理岩几乎不产生S-型破裂源,而红砂岩因为天然节理裂隙较多,有9.93%的S-型破裂源。RA?AF分布分析和p波初动极性分析都是统计分析法,可以定性描述岩石破裂类型。      

Parameter analysis of anchor bolt support for large-span and jointed rock mass

1INTRODUCTION Anchorboltsupportiswidelyusedintunne ling[1],mining[2]andundergroundopeningsupports[3]asaneconomical,reliable,simpleandconvenient method.Thismethodisevenwell knownforitseffec tivenessinthesupportofjointcontainingrockmass[4,5].Becauseoftheindeterminationandrandom nessofgeologicconfiguration,anchorboltsaremainlyusedexperientially,althoughlotsoffieldtests[69],la boratorytests[9,10]andnumericalstudy[1115]havebeencarriedoutathomeandabroad,andanumberofem piricalformulastorevealthew…     

矿山地震活动多重分形特性与地震活动性预测

矿山地震活动可直接揭示矿山岩体活动状态和危险性水平。利用冬瓜山铜矿矿山地震监测数据,采用广义关联积分计算地震震源空间分布的分形维,利用Gutenberg-Richter关系中的b值与地震事件能量分形维关系计算地震能量分形维,并结合开采活动及矿山结构特征,研究矿山地震活动的分形结构特性和时域谱特征。研究结果表明,矿山地震活动具有多重分形特性,它与开采活动及矿山结构特点之间存在相关性;只有当计算空间区域的地震分形结构较均匀时,其分形维才能有效应用于地震活动性预测。这些空间通常对应于采掘类型少和结构单一的空间区域。地震空间分布分形维D∞反映了矿山地震活动状态,其时域谱具有较好的主震前兆特征,可以作为地震预测的参数;D2-D∞时域谱的地震前兆性较差,较难预测主震。     

冲击载荷下岩石破碎能耗及其力学性质的探讨

作者采用应力波加载方法,研究了与凿岩爆破有关的岩石破碎力学性质,着重考察了不同应力波延续时间和波幅对岩石破碎强度和破碎效果的影响。     

轴向冲击下弹性杆中轴向静载对入射波的影响

针对动静组合加载试验装置和一维应力波理论的研究现状,研究了轴向静载荷的大小对弹性杆上入射波的影响。首先,以动静组合加载试验装置中具有轴压的入射杆和轴压端帽为研究对象,利用一维应力波理论,研究冲头以一定速度撞击轴压端帽时,入射杆上的入射波与轴压的关系。进而,通过分析自由弹性杆与具有一定轴压的弹性杆共轴撞击,研究轴向静载荷的大小对入射波峰值应力和波长的影响。最后,利用动静组合加载试验装置和激光测速仪进行试验研究,验证理论分析结果的正确性。结果表明：弹性杆中轴向静载荷的大小对其上入射波影响较大,轴向静载荷与入射波峰值应力具有线性关系;轴压越大,入射波峰值应力越小,入射波波长越小。加载应力波上升沿时间越长,轴向静载荷对入射波波长影响越大。     

地下采场失稳的能量突变判断准则及其应用

文章在有限元计算模拟地下采场开挖的实际工程设计中，根据岩石破坏与岩体工程整体失稳破坏的含义不同，提出不能将岩石材料的破坏与岩石工程系统的破坏用同样的破坏准则加以判断的观点．运用能量的原理，借助突变理论的方法，推导出了采场开挖前后系统失稳破坏的能量突变准则，通过计算开挖前后能量变化值，以判断采场系统失稳的可能性．通过对国内某铅锌矿的有限元模拟分析，证明所提出观点和判断准则是正确的，具有一定的实用价值．     

模糊灰色综合评价方法及在尾矿库安全管理中的应用

以一种综合模糊数学与灰色理论的方法评价多类别复杂系统中的对象，先根据专家对各对象关于各指标的打分，求出各类别的隶属度矩阵，然后基于灰色理论的差异信息原理，提出一个灰色隶属度算子来强化差异信息、弱化相似信息，求得各类别新的隶属度矩陈并依据它们的信息来确定类别权系数，进而求得最终的隶属度矩阵，最后通过计算平均隶属度来评价对象，应用这种方法，对江西铜业公司尾矿库管理标准化评比资料进行了分析，所得结果符合实际，图1，表1，参10。