混合层黏土内层水化和溶胀机制的分子动力学模拟

地表中超过７０％的黏土属混合层类型,了解其溶胀行为对减少膨胀土地质灾害和矿业研究开发至关重要.通过编写水分子插入和相互作用能计算分子动力学脚本,通过比较最主要的伊 蒙混合层黏土与纯蒙脱石之间溶胀行为的差异,捕捉了基础层间距、相互作用能随水化量的变化情况.结果表明:由于不对称的内层与混合的平衡阳离子,混合层黏土相比于蒙脱石有着更小的溶胀;随着水化量增加,黏土与黏土之间、黏土与阳离子间的相互作用能不断下降,而黏土与水之间的相互作用能则增加,并且促进溶胀;库仑相互作用起着主要的、积极性的作用.研究揭示了混合层黏土的溶胀及黏土 水相互作用机制,为减少黏土膨胀、实现岩土灾害宏(微)观防治奠定了基础.     

岩体爆破损伤声波测试信号频谱特征的小波(包)分析

 岩体爆破损伤特性除了影响声波速度外,同时造成声波能量衰减和频谱特征的变化。为弥补单纯声波速度分析的不足,更好地利用岩体声波信号携带的丰富信息,在某地下工程围岩中开展10次小药量模拟爆破岩体损伤声波测试研究。针对傅立叶分析的缺陷,运用小波(包)变换方法,对声波测试信号的频谱特征进行分解分析。研究结果表明：(1) 经小波(包)变换得到的爆破前后岩体声波频谱特征变化规律非常明显;(2) 2–4,2–5和2–6尺度下小波分量的幅值和功率谱密度远大于其他尺度下的小波分量的幅值和功率谱密度,对岩体爆破损伤的敏感性较好;(3) 岩体爆破损伤作用导致声波测试信号的能量集中区和最大能量分布百分比对应的频段(频率)向低频方向偏移。研究成果对于揭示岩体爆破损伤与声波测试信号频谱特征之间的内在联系具有一定的指导意义。     

地下大孔径预裂爆破参数计算

根据爆炸力学、弹性力学、断裂力学和岩体力学的一般理论和研究成果，对地下大孔径预裂爆破过程进行了理论分析，推导出了预裂爆破有关参数的理论计算公式。     

金川二矿区厚大矿体开采新技术研究

针对金川二矿区开采现状,在原有开采方案的基础上提出了一种新的开采方案,即矿体中部一个盘区有序滞后一个分段回采,并同步割帮处理滞后盘区的开采方案。在地质条件、进路结构参数以及充填材料力学性质相同的情况下,采用FLAC3D模拟分析了8种不同开采方案下采场周围岩层应力、位移变化情况。结果表明,与连续开采和两步骤开采方案相比,新开采方案既能使矿体开采之后的主应力分步调整趋于均匀,又能够较好的抑制上盘、下盘围岩向采空区赋存方位的收敛变形。     

基于尖点突变模型的承压水底板突水研究

以尖点突变理论为基础，采用力学平衡和能量平衡的原理，分析了矿井承压水底板关键层突水失稳的力学机理，建立了其尖点型突变模型，给出了底板关键层失稳的力学条件。通过工程实例的分析，证明用数值模拟分析和预测矿山底板突水是切实可行的。     

对Hoek-Brown公式的改进及其工程应用

阐述了岩体力学参数研究的工程意义，介绍了国内外常用的几种岩体力学参数的确定方法，指出了Hoek-Brown强度准则和有关改进公式中存在的不足，建立了可以考虑岩体受扰动程度的修正系数Km,Ks，给出了Hoek-Brown强度准则的改进公式。修正系数Km,Ks由完整性系数Kv来表征，既能反映岩体受扰动程度，又方便获取，克服了Hoek-Brown公式和前人改进公式的不足。提出的改进公式，能够更好地确定介于扰动和未扰动之间的岩体力学参数。以厂坝铅锌矿岩体力学参数研究为例，分别用提出的改进公式和其他几种方法进行计算，结果表明，所提出的改进公式在确定介于扰动和未扰动之间的岩体力学参数时与实际情况更为接近。在对比研究的基础上，进一步说明了提出的改进公式的合理性。     

不同结构柱状药包径向破碎效应的实验研究

不同结构的柱状药包在有机玻璃板中爆炸后产主的民向破碎效应有明显的区别。本文介绍了实验情况，分析了产生不同破碎效应的原因，认为柱状中空药包爆炸产生的径向破碎效应有利于改善坚硬矿岩的破碎质量。     

降低坚硬贵重矿石爆破法开采粉矿产出率的实验探讨

通过混凝土模型的爆破破碎实验，探讨了矿岩介质的波阻抗及柱状药包结构的变化对粉矿产出率的影响。结果表明，采用相同的药包爆破破碎不同波阻抗值的介质时，随着小阻抗值的增大，粉矿产出率随之明显上升；而当采用不同结构的药包爆破破碎相同的介质时，中空药包爆破破碎后的粉矿产出率，明显氏于实心药包爆破产生的对应值。作者分析了影响粉矿产出率变化的原因，并认为采用柱状中空药包爆破破碎坚硬的原生贵重矿石，可能会明显降低     

爆破破岩机理的实验研究

通过实验研究了在耦合装药及药包总爆炸能（Ｅ）大致相同的情况下，冲击能力（Ｅ）与膨胀能（Ｅｂ）之间分配比例铁变化，对爆炸应力波峰值及介质破碎质量带来的影响。实验结果表明，柱状药包爆炸时，在介质中先后产生原生爆炸应力波和次生爆炸应力波，前者与Ｅｂ的作用密切相关，后者与Ｅｂ的作用直接相关；介质破碎块度分布主要取决于这两个应力波共同作用的结果。据此，作者提出了原生爆炸应力波，次生爆炸应力波与介质中存在的缺     

自制孔底起爆药包的研究

本文通过比较炮孔孔底与孔口起爆的优劣，阐明了孔底起爆在中深孔爆破中的优势。并着重介绍了一种矿山能自行制造的、适用于中深孔压气装药的组合式管状孔底起爆药包，和为保证该药包使用安全所进行的抗静电、抗冲击试验，以及在现场进行的静电测试结果。以上这些对于地下矿山具有一定的参改与实用价值。