降雨温湿环境下的岩石吸水特征试验研究

岩石的吸水特征与其温湿环境密切相关,以岩石为主要材料的降雨型岩质边坡总是处于一定的温湿环境中.采用自主研发的软岩气态水吸附智能测试系统,通过模拟降雨温湿环境研究岩性、降雨延时、温度三个因素与岩石吸水特性之间的关系,得出了岩性组分不同的降雨型岩质边坡的水力响应特征.研究结果表明:降雨温湿环境(温度20℃、相对湿度100%)下的干燥砾岩吸水量最大,细砂岩和粗砂岩次之,绿帘角闪岩最小;砾岩具有较强的雨水下渗能力;细砂岩和粗砂岩在吸水量达到峰值后吸水曲线斜率出现负值,表明由“吸水”向“积水”转变;绿帘角闪岩很快出现“凝露”现象,下渗能力非常弱.该研究成果揭示了由砾岩为主要组分的岩质边坡具有较强的雨水下渗能力,强降雨时以渗流和地下径流作用为主,有必要考虑渗流和径流二者的耦合作用;由绿帘角闪岩为主要组分的岩质边坡,具有较强的排水能力,强降雨时以地表径流和地下径流作用为主,需重点考虑地下水渗透力作用.     

南芬露天矿绿泥角闪岩吸水及强度软化规律

研究表明降雨是诱发矿山边坡失稳变形破坏的重要因素,主要通过降低潜在滑动面(带)岩体强度诱发滑坡。国内外学者对南芬露天铁矿下盘滑坡机理和稳定性评价开展了大量研究,取得了丰富的研究成果。然而,所有研究成果证明该边坡潜在滑动面(带)岩体吸水性较弱,水通过何种途径影响边坡稳定性机理不清晰。采用自主研发的"软岩气态水吸附智能测试系统",对潜在滑动面(带)上分布的绿泥角闪岩进行吸水软化实验,揭示岩石的吸水特性及吸水后的强度衰减规律;运用Image-Pro Plus专业图像处理技术,分析其SEM微观图像;结合绿泥角闪岩的压汞实验结果,揭示其微观孔隙结构特征与岩石吸水特性之间的相互关系。分析结果表明:(1)绿泥角闪岩吸水特性是一个在短时间内快速上升而后下降达到均匀饱和的过程;(2)影响绿泥角闪岩吸水特性的主要因素是岩石样品的孔隙结构特征而非黏土矿物含量;(3)岩石的孔隙累计体积与其吸水特性之间存在正相关关系;(4)集中分布的孔隙直径越小,占据的比例越大,则岩石的吸水能力越差;(5)绿泥角闪岩的吸水率与单轴压缩强度以及弹性模量呈负相关关系。上述研究结果可为南芬露天矿降雨诱发顺层石质滑坡的防治提供理论依据。     

杨庄煤矿大倾角工作面重型支架歪架预防及处理

通过对杨庄煤矿Ⅲ532大倾角工作面现场管理、设备结构、地质条件等方面进行分析,总结了综采工作面重型液压支架歪架的原因,制定了相关预防处理措施,并在多个工作面实施,效果良好,给杨庄煤矿创造了巨大的经济效益。     

不同温度下高岭石变形及破坏机理的 分子动力学模拟

在不同温度条件下,运用分子动力学方法对高岭石ＯＡ、ＯＢ、ＯＣ三个方向进行单轴拉伸模 拟,从微观角度还原高岭石变形及破坏的过程,研究了高岭石在不同温度下的微观结构变化、拉伸 过程中的变形机理以及拉伸力学性能的温度效应。 结果表明,弛豫后的高岭石随着温度升高产生 热膨胀;沿ＯＡ和ＯＢ方向的拉伸,一旦裂纹形核出现,裂纹将会快速扩展,从而导致应力急剧下降, ＯＣ方向在拉伸过程中会出现整层分离的现象,构型将随着氢键作用的消失而发生破坏。 高岭石力 学性能对温度具有很强的依赖性:抗拉强度、杨氏模量与温度呈负相关关系;随温度升高,拉伸极限 应变和残余强度呈降低的趋势,强度衰减系数呈增加的趋势,ＯＣ方向受温度影响最大,ＯＢ方向次 之,ＯＡ方向最小。