检索结果-内蒙古大学图书馆

采矿与安全工程学报 2016年第3期33卷 528-534页

作者：柴金飞高永涛吴顺川周喻高艳华郭超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

为揭示不同节理方位对岩石破裂机理的影响,利用PFC软件模拟岩石裂纹孕育、发展和贯通过程中产生的大量声发射数据,基于矩张量理论、P-T图法和T-k图法研究了岩石破裂各阶段中声发射事件的空间位置、破裂方位、破裂类型、应力状态、矩震... 详细信息

为揭示不同节理方位对岩石破裂机理的影响,利用PFC软件模拟岩石裂纹孕育、发展和贯通过程中产生的大量声发射数据,基于矩张量理论、P-T图法和T-k图法研究了岩石破裂各阶段中声发射事件的空间位置、破裂方位、破裂类型、应力状态、矩震级等破裂参数及其演变规律。试验结果表明:1)岩石破裂方位受加载方向和节理方位影响,当节理方位与加载方向呈一定夹角时,主压应力分量逐渐分布在与节理方位对应的P-T图位置附近。2)线性张拉破裂所占比例随节理角度的增大而减小,线性剪切破裂、混合破裂和双力偶剪切破裂所占比例随节理角度的增大而增大。3)张拉破裂主要分布于节理面上,其矩震级(能量)较小;剪切破裂和混合破裂主要分布于节理面与临空面的交线上,其矩震级较大。运用矩张量理论、P-T图法和T-k图法可有效掌握岩石破裂机理及其宏观演变规律,可为分析岩体稳定性及其发展趋势提供一种新的技术手段,是传统分析方法的有效补充。

关键词：节理岩石声发射矩张量破裂类型破裂方位

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某松软破碎岩体采准工程支护参数优化设计

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有色金属（矿山部分） 2017年第4期69卷 71-75页

作者：祁赟朴王洪江张连富北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083

某铜矿围岩条件属松软破碎范畴,围岩吸水后强度迅速降低,其坚固性系数为3~4,且受冲击地压影响。现行支护方案为管缝式锚杆和T型钢拱架支护,实际生产表明其支护强度不足。针对这一问题,设计采用水力膨胀式锚杆和钢管混凝土支架两种新型... 详细信息

某铜矿围岩条件属松软破碎范畴,围岩吸水后强度迅速降低,其坚固性系数为3~4,且受冲击地压影响。现行支护方案为管缝式锚杆和T型钢拱架支护,实际生产表明其支护强度不足。针对这一问题,设计采用水力膨胀式锚杆和钢管混凝土支架两种新型的支护技术,对其沿脉巷道进行支护设计。基于悬吊理论、普氏山压理论和弹塑性支护理论,设计锚杆、支架参数,达到提高支护强度、降低支护成本的目的。

关键词：松软破碎支护强度水力膨胀式锚杆钢管混凝土支架

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不规则矿柱稳定性的Voronoi图解法分析

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有色金属（矿山部分） 2017年第1期69卷 19-23页

作者：刘晓天宋卫东曹帅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

为分析采场内不规则矿柱稳定性,以大尹格庄金矿为研究背景,确定矿柱稳定性影响因素后,应用Voronoi图解法结合AutoCAD计算矿柱载荷,并选择Sjoberg公式确定矿柱强度;基于矿柱载荷和矿柱强度推导不规则矿柱安全系数计算公式,进而对矿柱稳... 详细信息

为分析采场内不规则矿柱稳定性,以大尹格庄金矿为研究背景,确定矿柱稳定性影响因素后,应用Voronoi图解法结合AutoCAD计算矿柱载荷,并选择Sjoberg公式确定矿柱强度;基于矿柱载荷和矿柱强度推导不规则矿柱安全系数计算公式,进而对矿柱稳定性进行评价;借助MATLAB编程分析采场参数与矿柱安全系数之间的关系;通过计算采场极限跨度与矿柱尺寸分析矿柱不稳定的原因。研究表明,矿柱安全系数随矿柱有效承载宽度增加而增大,随矿柱承载边界跨度加大而减小;计算得到采场极限跨度为8.48m,方形矿柱尺寸应不小于4.17m;采场内矿柱破坏或失去承载能力的主要原因是采场跨度过大或矿柱尺寸不满足实际要求。

关键词：采场矿柱稳定性 Voronoi图矿柱安全系数

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絮凝沉降对全尾砂料浆流变特性的影响

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中南大学学报（自然科学版） 2016年第10期47卷 3523-3529页

作者：杨柳华王洪江吴爱祥李红陈辉霍成月北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 北京科技大学化学与生物工程学院北京100083

通过研究沉降后料浆流变参数变化规律,探索基于料浆流变特性作为全尾砂絮凝沉降参数优化的可行性。以某铜锌矿全尾砂为实验材料,通过考察絮凝剂种类、入料体积分数、絮凝剂单耗这3个因素,进行静态絮凝沉降及料浆流变测试实验。实验结果... 详细信息

通过研究沉降后料浆流变参数变化规律,探索基于料浆流变特性作为全尾砂絮凝沉降参数优化的可行性。以某铜锌矿全尾砂为实验材料,通过考察絮凝剂种类、入料体积分数、絮凝剂单耗这3个因素,进行静态絮凝沉降及料浆流变测试实验。实验结果表明：在絮凝剂种类筛选实验中,所选4种絮凝剂沉降效果区别较小,不同絮凝沉降后料浆屈服应力相差不大,添加N123作为絮凝剂时料浆黏度最小,絮团内部水分容易被挤出,絮凝沉降效果最佳;在入料体积分数及单耗实验中,当入料体积分数为10%~15%、絮凝剂单耗为25 g/t时,单位面积固体处理量和底流体积分数均较高,并且屈服应力及黏度达到极小值,有利于料浆进一步压密脱水及耙架运行。

关键词：絮凝沉降流变特性压密脱水絮凝剂

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岩石强度的时间依存性及围压影响效应的若干研究进展及展望

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岩石力学与工程学报 2016年第A02期35卷 3653-3661页

作者：付建新宋卫东羽柴公博北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 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 东京大学工学院创成学部

为了对地下岩石结构长期稳定性进行评估,掌握岩石的时间依存性特征非常重要。单轴压缩应力条件下岩石的载荷速率依存性特征、蠕变及松弛特性等研究取得了丰富的研究成果,但围压的影响效应仍然研究较少。对近期的岩石性质的时间相依性特... 详细信息

为了对地下岩石结构长期稳定性进行评估,掌握岩石的时间依存性特征非常重要。单轴压缩应力条件下岩石的载荷速率依存性特征、蠕变及松弛特性等研究取得了丰富的研究成果,但围压的影响效应仍然研究较少。对近期的岩石性质的时间相依性特征进行了总结分析,重点关注了围压的影响效应。首先,对比分析围压和单轴作用下岩石性质的时间依存性特征的不同,讨论围压的影响规律。借助于前人的研究成果和数据,对岩石的荷载速率依存性、蠕变及其之间的关系进行研究。从理论上解释了岩石时间依存性特征与岩石性质和尺寸效应的概率分布之间的密切关系。最后,围压作用下岩石时间依存性特征研究的装备和试验方法进行了介绍。

关键词：岩石力学时间依存性特征围压载荷速率依存性蠕变

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基于3DEC的隧道开挖围岩变形特性研究

基于3DEC的隧道开挖围岩变形特性研究

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第七届中国矿山数字与智能技术装备大会

作者：高永涛柴金飞吴顺川金爱兵北京科技大学土木与环境工程学院北京 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

运用合适的刚度参数对实际工程进行数值计算,采用ANSYS建立基础模型导入3DEC中,克服了3DEC建模程序的固有缺陷;根据节理岩体变形参数以及孔隙水压力对结构面变形特性影响的研究结论,利用3DEC对黑山隧道在开挖过程中的变形规律进行了研究... 详细信息

运用合适的刚度参数对实际工程进行数值计算,采用ANSYS建立基础模型导入3DEC中,克服了3DEC建模程序的固有缺陷;根据节理岩体变形参数以及孔隙水压力对结构面变形特性影响的研究结论,利用3DEC对黑山隧道在开挖过程中的变形规律进行了研究,得出浅埋破碎围岩区开挖沉降变形影响距离为60m等,与工程实际符合较好的数值模拟结果,从而为确定合理的二衬作业时机奠定了基础.

关键词：隧道开挖围岩变形节理岩体孔隙水压力

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基于震源机制解的矿井采动应力场反演与应用

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岩石力学与工程学报 2016年第9期35卷 1747-1753页

作者：李铁蔡美峰孙丽娟左艳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 抚顺市地震局辽宁抚顺113006

为反演采动应力场,以老虎台矿井为研究背景,应用地震学的岩体破裂震源机制解答方法,求解出矿井范围81个强矿震的震源机制,结合现场调查和地应力测量,分析矿井尺度岩体采动应力场的规律。研究发现:由于不同性质断层的切割和不同的采动方... 详细信息

为反演采动应力场,以老虎台矿井为研究背景,应用地震学的岩体破裂震源机制解答方法,求解出矿井范围81个强矿震的震源机制,结合现场调查和地应力测量,分析矿井尺度岩体采动应力场的规律。研究发现:由于不同性质断层的切割和不同的采动方式,导致采动过程矿井范围岩体主应力性质并非一致,表现出分区特征;一个共性特征是,相对于原岩应力场,采动应力场最小主应力轴由近水平转变为近垂直;进入深部开采,正断层不只是流体的存储空间和运移通道,其在采动应力作用下可活化异变为逆冲断层运动,并可灾变为强矿震能量释放;震源机制解对矿柱失稳、顶板大规模垮落、正断层逆冲灾变、逆断层活化等具有明确指示意义。矿井布设工程度微震监测系统,跟踪、反演分析采动过程岩体破裂机制,可以超前发现采动断层活化与异变成灾趋向,及时采取防范措施。

关键词：采矿工程深部开采矿震震源机制采动应力场

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岩体破裂矩张量反演方法及其应用

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岩土力学 2016年第S1期37卷 1-18页

作者：吴顺川黄小庆陈钒柴金飞吴昊燕北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 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 中电建路桥集团有限公司北京100083

地震及岩体失稳破裂过程中,破裂机制、震源参数及破裂能量等信息均可通过矩张量方法求解,文中详细介绍了矩张量基本理论,对比分析了绝对矩张量反演法、相对矩张量反演法、混合型矩张量反演法等3种常用方法的优缺点。在详细归纳、总结国... 详细信息

地震及岩体失稳破裂过程中,破裂机制、震源参数及破裂能量等信息均可通过矩张量方法求解,文中详细介绍了矩张量基本理论,对比分析了绝对矩张量反演法、相对矩张量反演法、混合型矩张量反演法等3种常用方法的优缺点。在详细归纳、总结国内外相关文献的基础上,就水压致裂、采矿及深埋隧道等工程领域综述了矩张量反演理论在岩体工程中的应用现状,并结合其在德国黑林根矿区微震事件震源机制分析中的应用实例,表明通过矩张量反演获取的震源机制解及震源参数等信息,在岩体工程灾害预警及防治、水压致裂过程监测和控制等领域具有重要作用。最后分析了影响矩张量反演精度的因素及应用于岩体工程领域时存在的不足,包括定位精度低、波形识别及处理困难等问题,并对其在采矿、石油等岩体工程领域的应用前景、改进措施及需进一步研究的问题等进行了探讨,为矩张量反演方法的推广应用提供重要的参考。

关键词：矩张量反演微震声发射震源机制误差分析

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粗粒级膏体充填材料静动态抗离析性能表征

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中南大学学报（自然科学版） 2016年第11期47卷 3909-3915页

作者：李红吴爱祥王洪江彭乃兵王恒焦华喆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 河南理工大学土木学院河南焦作454000

为表征粗粒级膏体充填材料的抗离析性能，基于固液两相流体力学及非牛顿流体力学，对粗颗粒的静动态受力进行分析，构建膏体充填料浆静动态抗离析力学模型。综合考虑浆体屈服应力、粗颗粒粒级分配和固液密度，提出抗离析性能表征模型，... 详细信息

为表征粗粒级膏体充填材料的抗离析性能，基于固液两相流体力学及非牛顿流体力学，对粗颗粒的静动态受力进行分析，构建膏体充填料浆静动态抗离析力学模型。综合考虑浆体屈服应力、粗颗粒粒级分配和固液密度，提出抗离析性能表征模型，即离析判定值M。为检测该模型，以料浆浓度、粗颗粒最大粒径、尾碎比为三因素，进行9组正交实验，并对实验结果进行拟合分析。研究结果表明：离析判定值 M 的预测结果与实际结果一致，其中，M的最大值Mmax和M的平均值Mavg的拟合复相关参数均达到0.9以上，模型具有可靠性。合理选取粗颗粒粒径计算标准，即可实现对粗粒级膏体料浆抗离析性能的准确预测。建议离析判定值Mavg为1.0-2.5，离析判定值Mmax为1.0-1.2。

关键词：膏体充填抗离析指标剪切阻力屈服应力振动离析率

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酸性化学溶液作用下花岗岩损伤时效特征与机理

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煤炭学报 2016年第5期41卷 1137-1144页

作者：苗胜军蔡美峰冀东郭奇峰白玉冰北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 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 青岛市勘察测绘研究院山东青岛266032

以花岗岩为试验与研究对象,借助扫描电镜与电子能谱技术观测分析了酸性化学溶液对花岗岩的宏观形貌、缺陷形态、孔隙结构、矿物元素及孔隙率的改造作用;在不同浸泡时间节点对不同水化学溶液环境下花岗岩试件的质量、弹性纵波波速及溶液... 详细信息

以花岗岩为试验与研究对象,借助扫描电镜与电子能谱技术观测分析了酸性化学溶液对花岗岩的宏观形貌、缺陷形态、孔隙结构、矿物元素及孔隙率的改造作用;在不同浸泡时间节点对不同水化学溶液环境下花岗岩试件的质量、弹性纵波波速及溶液的p H值等进行测定,并对浸泡后溶液化学组分与浓度进行离子色谱检测,分析了花岗岩与酸性化学溶液相互作用的损伤时效特征;根据花岗岩矿物组分X射线衍射及化学元素与化合物X射线荧光光谱分析结果,结合化学动力学原理,探讨了花岗岩与酸性化学溶液之间的化学反应过程,以及"水岩相互作用"的岩石化学损伤机理:岩石受水化学溶液侵蚀的损伤机制取决于水化学溶液的性质与成分、岩石中的矿物组分及颗粒、孔隙、裂纹等结构之间的耦合作用,并最终改变了岩石的微观成分和细观结构。

关键词：花岗岩水岩相互作用化学侵蚀时效特征损伤机理

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