二长花岗岩三轴压缩下声发射特征围压效应的试验研究

 岩石材料在受载情况下,发生变形和内部破裂,储存的部分能量以应力波的形式释放出来,产生声发射现象。采用三轴压缩试验和声发射试验,研究玲珑金矿二长花岗岩声发射特征与力学参数之间的关系。结果表明：(1) 岩石试样在三轴试验条件下,其声发射特征基本符合岩石加载破坏过程中的4个阶段,其中压密阶段在围压对岩石材料的压实作用下没有明显体现出来。(2) 通过分析围压对岩石记忆效应的影响得出,在相对低围压水平时,Kaiser效应显著性会随轴向应力水平提高而降低,Felicity效应显著增大;随着围压水平的提高,Kaiser效应显著增大,Felicity效应显著降低。(3) 在声发射法测量地应力过程中采用三轴试验更为适合,三轴试验可消除应力环境不同和高应力水平Kaiser效应模糊所引起的误差,使测量值更接近实际岩体所处的应力状态。(4) 随着围压水平的提高,岩石的抗压强度随之提高,岩石破裂前夕声发射特征参数呈现突发性特征,表现为突然激发出高能量振铃计数率、能量累积迅猛增加,并且伴随没有峰后曲线的岩石突然破裂现象。     

干湿循环作用下弱胶结砂岩声发射特征及其细观劣化机理

针对弱胶结砂岩遇水软化和泥化现象,采用饱水实验、QEMSCAN扫描电镜以及声发射试验,对不同干湿循环次数作用下弱胶结砂岩的物理力学性质及其细观结构特征变化进行了探讨。研究表明:弱胶结砂岩遇水软化宏观特性分为4类,其宏观特性的差异主要取决于弱胶结砂岩细观颗粒胶结方式、胶结物成分和含量相关等细观参数;弱胶结砂岩遇水软化细观特征,一方面在饱水过程中胶结物溶蚀逐渐减少、颗粒自身膨胀产生细粒碎屑,另一方面饱水过程中导致岩样内部次生孔隙率增大;随着干湿循环次数的增加AE事件计数率与能量释放率也不断的降低,主要是干湿循环次数增加,砂岩内部骨架颗粒与胶结物质均得到不同程度的软化,颗粒胶结性能变差,裂纹发展速度较缓,规模较小,释放的能量较小,因此,随着干湿循环作用增加砂岩破坏时出现较低的试件计数率和能量释放率,反映出干湿循环次数增加后应力扰动敏感性降低进而导致破坏程度降低,为进一步研究弱胶结砂岩变形破坏机理奠定基础。     

卸荷条件下岩石破坏能量演化试验研究进展

岩石在变形破坏过程中不断与外界交换着物质和能量,是一个能量耗散的损伤演化过程,岩石破坏的实质是能量驱动下的状态失稳现象。综合介绍了在开挖瞬间,迅速增大的轴向应力随着时间增长逐渐趋于稳定和围压瞬间卸载的应力重分布情况,目前主要采用轴压升高、围压降低而轴压不变、围岩降低的室内试验方案。结果表明:岩石卸荷破坏具有明显的围压效应,总应变能、弹性应变能和耗散能与初始围压呈正相关关系;随着卸荷速率的增加,能量转化速率不断减小,岩石容易产生瞬间动态破坏;不同卸荷水平下能量演化存在明显的差异;碎屑岩块分形维数越大,扩容现象越明显,穿晶、沿晶裂纹越发育,消耗能量越多。基于现有的研究成果,提出完善试验系统、采用与工程实际相符合的应力路径、开展微细观裂纹研究、深入能量转化敏感阶段研究的发展趋势。     

适于弱胶结软岩的新型冻结孔封孔材料性能及微结构研究

我国西部地区的弱胶结软岩,岩石强度低,遇水泥化,当采用全深冻结时,冻结壁解冻后时常出现下部冻结管串水,导致工作面涌水和淹井的安全事故。针对这些问题,本文研究适于这种地层的新型冻结孔封孔材料的工作性、强度以及受冻后的抗渗性,并从受冻后的材料的孔结构和SEM形貌来探讨其机理。结果表明：新型冻结孔封孔材料具有很好的流动性,且流动度损失小,浆体的保水性好,无泌水;其3,28 d的抗折、抗压强度都明显高于普通水泥浆,且经受-30 ℃的低温受冻28 d后的强度损失小;新型冻结孔封孔材料受冻后,开始出现渗水的水压以及渗水范围扩大时的水压要比普通水泥浆封孔材料提高1~2 MPa。微观试验表明：新型封孔材料与普通水泥浆封孔材料相比,总孔隙面积降低、中值孔径减小、孔隙率降低,容重和表观密度增加,混凝土结构密实。     

冲击地压事件AE与压力耦合前兆特征分析

以华亭矿区砚北煤矿为背景,对开采过程中冲击地压事件的声发射(AE)与压力前兆特征进行了分析.分析结果表明:在冲击地压发生前,冲击地压“源”处的岩体内部声发射和压力呈现出一定的相关变化规律,即表现出明显的前兆特征和相互耦合模式:“升压平静—降压活跃”模式,即压力变化整体趋势为上升时,声发射进入平静期,当压力变化整体趋势为下降时,声发射表现活跃;“升压降压平静”模式,即当压力上升和下降期间,声发射均处于平静期.这种特征和模式可以作为冲击地压事件预测的判别依据.     

回采巷道碎裂结构顶板锚杆支护离散元模拟分析

应用离散元数值模拟软件对碎裂结构顶板在无支护、锚杆支护、锚杆锚索联合支护时顶板围岩稳定性进行研究,重点分析顶板冒落形态,同时,进一步对钢带、钢筋梁的支护作用进了力学分析,表明锚杆锚索联合支护是碎裂顶板适宜的支护形式,钢带、钢筋梁等护表材料对于顶板稳定起着重要作用.     

多媒体教学与传统教学方法的结合是提高教学质量的关键

近年来 ,随着信息技术的发展 ,多媒体技术作为一种现代化的教学手段 ,已经走进课堂。它集图象、声音、动画、色彩、文字等多种功能于一体 ,具有快速、形象、直观、重复性强等特点 ,因而逐步显示出越来越重要的作用。这样 ,就致使以教师课堂讲授、学生课堂听讲为代表的传统授课方式受到严重挑战。然而 ,传统的教学方式经过多少年的继承和发展 ,已经形成了独特的优点。例如 ,声情并茂的讲授 ,条理清晰的板书和推导 ,热烈融洽的交流和反馈 ,还有教师那因人而异的独特的风度和个人涵养 ,都是传统教学模式的精华。因此 ,面对教学方法、教学手段所发生的这些变化 ,该当怎样看待以多媒体技术为代表的现代信息技术和以教师课堂讲授、学生课堂听讲为代表的传统授课方式的利弊与功过 ,进而在教学实践中使之相互弥补 ,达到最佳的教学效果 ,已经不再仅仅是教育学、教育心理学等学科探讨和争论的话题 ,同时也是我们每个教师必须面对和回答的问题。那么 ,在教学实践中 ,该如何做好多媒体技术与传统教学方法的结合 ,实现现代的信息技术同传统教学模式的嫁接 ,使之互助互补、扬长避短 ,以进一步促进教学方法的改革、巩固和提高教学质量呢 ?这里就这一问题做以下分析和...     

岩石、混凝土损伤与断裂研究型课程建设

为了使学生充分了解岩石、混凝土损伤与断裂力学的最新进展,熟悉基础理论,掌握必要的断裂损伤实验技术和研究方法,从教材、师资队伍、教学模式到教学手段,对岩石、混凝土损伤与断裂课程进行了全面建设。通过对该课程的全方位建设,使学生科研素养和创新能力得到提高。     

我国大直径钻井技术装备发展的挑战与思考

“向地下要资源、要空间”是解决人类面临的能源、资源和生存空间基本问题的有效途径。井筒是从地面进入地层中的咽喉工程,其安全、高效、绿色、智能化建设是保障地下矿产资源开采和地下空间开发利用的必由之路。本文分析了发展大直径钻井技术装备的需求和必要性,对比分析了国内外相关装备的发展现状;从基础科学问题研究、应用技术研发、高端装备制造、工程示范等角度,剖析了我国钻井技术装备发展面临的挑战,提出了井筒建设技术与装备的发展方向。研究建议：确立智能钻井发展理念,明确智能钻井发展路径与任务,建立和完善大直径钻井相关标准规范,推动智能钻井平台与示范工程建设,以期为矿山、水电、交通、城市建设等领域井筒建设技术发展提供支撑。     

基于移动互联网平台的分享式课程教学

分析了移动互联网背景下的大学课堂特点,进行了包括课前、课中、课后和评价反馈在内的课堂教学全过程设计。总结了基于移动互联网平台的课堂教学改革思路和教学特点,提出了以疏代堵的理念,让移动互联网和新媒体更好地服务于大学课堂教学。