检索结果-内蒙古大学图书馆

煤炭学报 2021年第2期46卷 439-449页

作者：程爱平戴顺意舒鹏飞付子祥黄诗冰叶祖洋武汉科技大学资源与环境工程学院湖北武汉430081 武汉科技大学冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室湖北武汉430081 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

充填采矿法中胶结充填体处于长期荷载环境,其蠕变特性会对矿山安全开采产生重要影响。基于此,制作胶结充填体的标准圆柱体试样,采用WDW-100 kN型微机控制电子万能试验机加载系统和DS2系列全信息声发射监测系统,进行了单轴压缩、分级蠕... 详细信息

充填采矿法中胶结充填体处于长期荷载环境,其蠕变特性会对矿山安全开采产生重要影响。基于此,制作胶结充填体的标准圆柱体试样,采用WDW-100 kN型微机控制电子万能试验机加载系统和DS2系列全信息声发射监测系统,进行了单轴压缩、分级蠕变和声发射监测试验,获取了胶结充填体蠕变变形及振铃计数、能量和振幅等声发射特征参数。根据试验结果,探讨了不同应力水平下胶结充填体蠕变变形特征和声发射特征;对比单轴压缩试验,从宏细观角度揭示了胶结充填体蠕变破坏特征;考虑应力水平和损伤的影响,引入损伤变量、新的二次黏性元件和开关元件,构建了能表征不同应力水平下胶结充填体蠕变变形规律的改进Burgers模型,并通过试验结果进行验证。研究结果表明:①不同应力水平下,胶结充填体的蠕变3阶段变形特征差异显著,据此将荷载应力大小分为减速、等速和加速3类应力水平;②不同应力水平下,胶结充填体声发射特征与各阶段蠕变变形特征变化规律较一致:减速蠕变阶段内,声发射事件较活跃;稳定蠕变阶段内,声发射活动较少;加速蠕变阶段内,声发射事件最活跃;③对比单轴压缩破坏,胶结充填体蠕变破坏程度较为平缓,主裂纹沿扩展方向发生明显偏转,完整性较好,以结构性失稳破坏为主;④构建的改进Burgers蠕变模型能与各应力水平试验数据均有较高吻合度,较好的表征了不同应力水平下的胶结充填体蠕变变形规律。

关键词：胶结充填体蠕变声发射损伤改进Burgers模型

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吕梁界河口群变质岩石的构造指示:来自地球化学和同位素年代学的证据

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岩石学报 2021年第4期37卷 1015-1043页

作者：肖玲玲牛路伟王国栋北京科技大学土木与资源工程学院金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 西北大学大陆动力学国家重点实验室西安710069 临沂大学资源环境学院山东省水土保持与环境保育重点实验室临沂276005

华北中部造山带是华北克拉通内部一条重要的前寒武纪碰撞造山带,该造山带的形成经历了一个漫长而复杂的演化过程。吕梁变质杂岩位于造山带中段,阜平杂岩西南,是透视华北克拉通早前寒武纪构造-热演化的一个重要窗口。本文针对该地区的界... 详细信息

华北中部造山带是华北克拉通内部一条重要的前寒武纪碰撞造山带,该造山带的形成经历了一个漫长而复杂的演化过程。吕梁变质杂岩位于造山带中段,阜平杂岩西南,是透视华北克拉通早前寒武纪构造-热演化的一个重要窗口。本文针对该地区的界河口(岩)群黑云斜长片麻岩和含榴斜长角闪岩开展了系统的野外地质调查、显微岩石学、地球化学和变质年代学研究。结果表明,界河口(岩)群黑云斜长片麻岩的原岩多为富铝富钾的变泥质岩石,其物源主要来自长英质火成岩,形成于有演化岛弧发育的活动大陆边缘构造背景;含榴斜长角闪岩的原岩多数是拉斑玄武岩,源区来自于富集地幔,形成于岛弧构造环境。显微岩相学研究显示,含榴夕线黑云斜长片麻岩和含榴斜长角闪岩中均保留了早期进变质、峰期变质和晚期退变质三个阶段的变质矿物组合,且石榴子石边部多发育明显的"白眼圈"反应结构。其中,含榴夕线黑云斜长片麻岩的峰期矿物组合包括石榴子石、黑云母、夕线石、斜长石、石英和少量钾长石等;含榴斜长角闪岩的峰期矿物组合主要由石榴子石、角闪石、斜长石、磁铁矿和石英等组成。前期研究表明,二者的变质演化均记录了类似的顺时针近等温降压型的变质作用P-T轨迹,其峰期变质条件分别为>750℃/>7.0kbar和>750℃/>6.3kbar。本文LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究表明,含榴黑云斜长片麻岩中记录了1928~1920Ma和1882~1855Ma两组变质年龄。结合中部带前人研究成果,本文推断吕梁变质杂岩的区域变质事件与华北克拉通东、西部陆块间的碰撞造山作用有关,该地区与碰撞阶段同期的峰期变质作用发生在1928~1920Ma,而后于1882~1855Ma期间进入与快速构造隆升有关的退变质作用阶段。

关键词：变质年龄界河口群吕梁中部带华北克拉通

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基于3D打印的含复杂节理岩石直剪特性及破坏机制研究

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岩土力学 2020年第1期40卷 46-56页

作者：王培涛黄正均任奋华章亮蔡美峰北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 明尼苏达大学土木、环境与地质工程学院美国明尼阿波利斯北京科技大学城市与地下空间工程北京市重点实验室北京100083

岩体中节理的几何形态及力学特性是影响其剪切力学特性及破坏模式的重要因素之一。基于3D打印技术,建立了不同节理粗糙系数(JRC)的节理模型、几何形态节理模型和复杂裂隙网络物理模型,通过开展室内直接剪切试验分析了各组试件的剪切强... 详细信息

岩体中节理的几何形态及力学特性是影响其剪切力学特性及破坏模式的重要因素之一。基于3D打印技术,建立了不同节理粗糙系数(JRC)的节理模型、几何形态节理模型和复杂裂隙网络物理模型,通过开展室内直接剪切试验分析了各组试件的剪切强度及破坏模式。结果表明节理模型的抗剪强度随JRC波动性较大,波动幅值越高,峰值剪切位移越低;平面形节理模型的峰值抗剪强度最低,矩形节理模型的峰值抗剪强度最高,正弦形和三角形节理试件的抗剪能力相近;离散裂隙网络模型和粗糙裂隙网络模型的峰值抗剪强度显著低于实心试件,考虑了节理粗糙性的裂隙网络模型抗剪强度高于直线型节理模型;实心试件破坏模式为典型脆性剪切破坏,裂隙网络模型的破坏模式相对复杂,沿着剪切方向主剪切裂面波动萌生,破断面由多个节理面的交叉点破坏与沿节理面的滑移构成。研究成果可以为3D打印技术的推广和复杂节理岩体剪切力学特性的室内试验研究提供参考。

关键词：节理岩体 3D打印直接剪切破坏模式室内试验

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充填体-围岩组合体声发射特征与损伤本构研究

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采矿与安全工程学报 2020年第6期37卷 1238-1245页

作者：程爱平舒鹏飞张玉山王平王明旭武汉科技大学资源与环境工程学院湖北武汉430081 武汉科技大学冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室湖北武汉430081 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 湖北省城市地质工程院湖北武汉430072

金属矿山深部开采时,地压发育显著,充填体-围岩组合体对深部采场稳定性至关重要。本文通过DS2系列全信息声发射系统对充填体-围岩组合体进行单轴压缩下的声发射试验,从声发射事件、振铃计数2个方面分析了充填体-围岩组合体在荷载作用下... 详细信息

金属矿山深部开采时,地压发育显著,充填体-围岩组合体对深部采场稳定性至关重要。本文通过DS2系列全信息声发射系统对充填体-围岩组合体进行单轴压缩下的声发射试验,从声发射事件、振铃计数2个方面分析了充填体-围岩组合体在荷载作用下的损伤演化特征;并以时间为中间变量,构建了累积声发射振铃计数与充填体-围岩组合体损伤本构方程之间的耦合关系。研究表明:1)应力水平为(60%~100%)Ps时,声发射事件增加速度激增,局部区域密集化,且密集区域主要出现在充填体和围岩接触带处;2)充填体-围岩组合体声发射振铃计数在加载过程中先激增后出现“平静期”,结合声发射参数与应力之间存在的“不对应点”,可为充填体-围岩组合体破坏征兆信息提供依据;3)声发射振铃累计计数随着时间的增加呈“S”形增长,充填体-围岩组合体的破坏模式为延性破坏;4)构建了累积声发射振铃计数与损伤本构方程之间的耦合关系,更能精确地反映充填体-围岩组合体在荷载作用下的损伤演化特征。研究结果为充填体-围岩组合体共同承载稳定性控制提供理论指导。

关键词：充填体-围岩损伤演化声发射本构方程

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全尾砂胶结充填体分层特性试验研究

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金属矿山 2020年第8期49卷 13-19页

作者：程爱平董福松戴顺意舒鹏飞付子祥武汉科技大学资源与环境工程学院湖北武汉430081 冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室湖北武汉430081 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

在分段或阶段嗣后充填采空区中全尾砂胶结充填体的分层现象较为常见。基于此,以程潮铁矿所取尾砂及相关基础资料为试验基础,采用一次充填分别制作灰砂比为1:4、1:6、1:8、1:10的全尾砂胶结充填体试样,进行单轴压缩胶结充填体超声波波速... 详细信息

在分段或阶段嗣后充填采空区中全尾砂胶结充填体的分层现象较为常见。基于此,以程潮铁矿所取尾砂及相关基础资料为试验基础,采用一次充填分别制作灰砂比为1:4、1:6、1:8、1:10的全尾砂胶结充填体试样,进行单轴压缩胶结充填体超声波波速监测试验,获取胶结充填体试样破坏荷载及超声波波速,探讨不同灰砂比的充填体试样超声波波速分层变化特征,结合颗粒粒级特征,揭示全尾砂胶结充填体分层机理。试验结果表明:(1)通过对不同灰砂比、不同分层测点进行对比分析,得出超声波波速变化规律为:①v(上)>v(中)>v(下),②v(1:4)>v(1:6)>v(1:8),v(1:10);(2)结合颗粒粒级特征,表明全尾砂胶结充填体的分层变化特性是由于充填体试样内部颗粒间的排列方式及紧密程度之间的特征而导致;(3)全尾砂胶结充填体分层现象对充填体的强度影响较大,颗粒密实程度越好、颗粒排列越均匀,越能更好地对其强度进行表征。研究结果可为程潮铁矿极其类似矿山的充填生产实践提供有效指导意见。

关键词：全尾砂胶结充填体超声波波速分层特性

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胶结充填体损伤演化尺寸效应研究

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岩石力学与工程学报 2019年第A01期38卷 3053-3060页

作者：程爱平戴顺意张玉山黄诗冰叶祖洋武汉科技大学资源与环境工程学院湖北武汉430081 武汉科技大学冶金矿产资源高效利用与造块湖北省重点实验室湖北武汉430081 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

尺寸效应是影响胶结充填体抗压强度、变形破坏及损伤演化的一个重要因素。基于此,采用WAW–300微机电液伺服万能试验机、声发射和超声波监测系统,选取尺寸为50,70和100 mm的方形试样进行单轴压缩试验,通过分析声发射参数与超声波波速变... 详细信息

尺寸效应是影响胶结充填体抗压强度、变形破坏及损伤演化的一个重要因素。基于此,采用WAW–300微机电液伺服万能试验机、声发射和超声波监测系统,选取尺寸为50,70和100 mm的方形试样进行单轴压缩试验,通过分析声发射参数与超声波波速变化规律,探讨不同尺寸胶结充填体损伤演化规律。研究结果表明:(1)随着尺寸的增加,胶结充填体抗压强度表现出先增后减趋势,破坏形式由劈裂破坏为主向剪切破坏为主转化;(2)声发射参数与超声波波速变化规律表现出明显的阶段性与波动性特征:随尺寸的增加,声发射振铃累计计数曲线在平静期内趋于平缓,但在活跃期内上升幅度更高,超声波波速在平静期与活跃期内下降幅度均增加;(3)胶结充填体损伤演化过程中的耗散能量是影响其抗压强度的内在因素,峰后破坏过程中的损伤程度是影响其破坏形式的主要原因。研究成果可为不同尺寸胶结充填体破裂预测提供指导。

关键词：岩石力学胶结充填体尺寸效应力学特性声发射超声波

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地下工程锚固结构腐蚀耐久性研究进展

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哈尔滨工业大学学报 2019年第9期51卷 1-13页

作者：潘继良李鹏席迅郭奇峰蔡美峰北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 北京科技大学城市与地下空间工程北京市重点实验室北京100083 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 思克莱德大学土木与环境工程系格拉斯哥G11XJ

为深入了解地下工程锚固结构的腐蚀影响因素及其作用机制,提高地下空间永久支护结构的耐久性和长期稳定性,通过梳理国内外文献,系统总结和分析了当前国内外在地下工程锚固结构腐蚀耐久性方面的研究进展和成果.指出了地下锚固结构腐蚀耐... 详细信息

为深入了解地下工程锚固结构的腐蚀影响因素及其作用机制,提高地下空间永久支护结构的耐久性和长期稳定性,通过梳理国内外文献,系统总结和分析了当前国内外在地下工程锚固结构腐蚀耐久性方面的研究进展和成果.指出了地下锚固结构腐蚀耐久性研究的必要性和紧迫性,简述了锚固结构应力腐蚀开裂机理及应力腐蚀评价方法,归纳总结了地下锚固结构腐蚀影响因素,论述了各影响因素的研究现状与作用机制,介绍了时效性分析和可靠性评估在锚固结构耐久性研究方面的应用.最后基于以上分析,对地下锚固结构腐蚀耐久性问题的发展趋势进行了多方面的展望,指出静态分析向动态分析转变、定性研究与定量研究相结合、单因素分析向多因素分析发展、宏观研究向微观研究深入、确定性分析向概率和随机性分析进化,是推动地下工程锚固结构腐蚀耐久性发展的重要研究方向.

关键词：锚固结构锚杆腐蚀地下工程耐久性可靠性评估

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垃圾焚烧飞灰的固化及综合利用研究进展

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金属矿山 2019年第12期48卷 182-187页

作者：李佳张思奇倪文李子富文杰北京科技大学能源与环境工程学院北京100083 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

垃圾焚烧飞灰作为一种危险废物,由于其中聚集着大量的重金属、二恶英、易溶盐等有毒组分,目前最有效的方法是对其进行固化稳定化处理。飞灰中CaO、Al2O3的存在使其具有潜在活性,从固体废弃物协同利用的角度出发,对利用矿渣基胶凝体系代... 详细信息

垃圾焚烧飞灰作为一种危险废物,由于其中聚集着大量的重金属、二恶英、易溶盐等有毒组分,目前最有效的方法是对其进行固化稳定化处理。飞灰中CaO、Al2O3的存在使其具有潜在活性,从固体废弃物协同利用的角度出发,对利用矿渣基胶凝体系代替水泥固化/稳定化飞灰,作为胶结充填采矿中的胶凝材料进行展望。此外,总结了飞灰固化体中重金属离子的赋存状态,通过Tessier法和BCR法两种分析方法划分,其中残渣态在自然条件下不易释放,可在沉积物中长期稳定存在;同时描述了重金属在水泥基胶凝材料酸性介质中的浸出过程:酸迁移到液/固表面、酸穿过浸出层、在浸出边界的快速溶解、重金属穿过浸出层、重金属离子穿过液/固表面,为飞灰用作矿山充填料的安全性和浸出稳定性提供理论依据。

关键词：垃圾焚烧飞灰水泥矿渣重金属固化体

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双层采空区重叠率对隔离顶柱稳定性影响分析及其力学模型

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采矿与安全工程学报 2018年第1期35卷 58-63页

作者：付建新宋卫东谭玉叶北京科技大学土木与环境工程学院金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

目前房柱法仍是金属矿山主要的开采方法之一,由于采空区处理得不及时,往往形成大量的双层采空区,此时,隔离顶柱的稳定性及重叠率是影响采空区稳定性的主要因素。考虑不同重叠方式的双层采空区应力传递的不同,基于弹塑性理论,建立双层采... 详细信息

目前房柱法仍是金属矿山主要的开采方法之一,由于采空区处理得不及时,往往形成大量的双层采空区,此时,隔离顶柱的稳定性及重叠率是影响采空区稳定性的主要因素。考虑不同重叠方式的双层采空区应力传递的不同,基于弹塑性理论,建立双层采空区重叠隔离顶柱的二维固支梁简化力学模型,并以石人沟铁矿为工程案例,分析重叠率对隔离顶柱稳定性的影响规律。结果表明,双层采空区的不完全重叠造成地下应力传递的变化,使隔离顶柱不同区域的受力明显不同,从而造成内部应力及位移的突变,随着重叠率的增加,突变的程度越大,最终非重叠区域远远大于重叠区域,因此实际工程中要重点关注该区域的稳定性。

关键词：双层采空区重叠率隔离顶柱稳定性力学模型

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无人机摄影测量在高陡边坡地质调查中的应用

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岩土力学 2018年第3期39卷 1130-1136页

作者：贾曙光金爱兵赵怡晴北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 北京科技大学土木与环境工程学院北京100083

在高陡边坡的地质调查中,测量岩体结构面的工作经常受到复杂地形的限制无法正常开展,急需一种全方位的精确测量技术。结合近年来低空低速小型无人机技术的快速发展,使用搭载单镜头的小型无人机,基于多视立体视觉算法(PMVS)和运动结构恢... 详细信息

在高陡边坡的地质调查中,测量岩体结构面的工作经常受到复杂地形的限制无法正常开展,急需一种全方位的精确测量技术。结合近年来低空低速小型无人机技术的快速发展,使用搭载单镜头的小型无人机,基于多视立体视觉算法(PMVS)和运动结构恢复算法(Sf M)对目标物进行三维重建,通过现场试验和数据后处理,总结出了一套无人机摄影测量技术在高陡边坡地质调查中的应用方法,并得到了初步的研究结论:轻小型的单镜头多旋翼无人机能够采集到有效的地形数据,在三维点云中处理使用基于最小二乘法的平面拟合算法,可以提取出准确的结构面参数,进一步将这些结构面绘制在赤平极射投影图中,能实现高陡边坡的数字化岩体产状测量。

关键词：无人机立体视觉高陡边坡岩体结构

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