检索结果-内蒙古大学图书馆

岩石力学与工程学报 2015年第3期34卷 511-519页

作者：周喻高永涛吴顺川严琼孙浩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

基于颗粒流理论与颗粒流程序,采用颗粒体模型与光滑节理模型,构建具有岩石矿物细观结构特征的等效晶质模型。通过室内试验与计算结果的对比分析,验证等效晶质模型在岩石力学特征研究中的适宜性与可靠性;同时,从细观角度深入揭示岩石在... 详细信息

基于颗粒流理论与颗粒流程序,采用颗粒体模型与光滑节理模型,构建具有岩石矿物细观结构特征的等效晶质模型。通过室内试验与计算结果的对比分析,验证等效晶质模型在岩石力学特征研究中的适宜性与可靠性;同时,从细观角度深入揭示岩石在加载条件下的破裂机制与强度特性。主要研究结果如下:(1)在单轴拉伸条件下,岩石近似与加载轴向相垂直的宏观断裂面,主要由相邻晶质体边界上的黏结张拉破坏构成;(2)在单轴压缩或低围压三轴压缩条件下,岩石近似与加载轴向相平行的宏观断裂面,主要以相邻晶质体边界上黏结张拉破坏为主,导致岩石产生宏观劈裂破坏;(3)在高围压三轴压缩条件下,与加载轴向呈一定夹角贯通岩石内部的宏观断裂面,主要以晶质体内张拉破坏以及相邻晶质体边界上黏结张拉、剪切破坏构成,导致岩石产生宏观剪切破坏;(4)对于类似于花岗岩的硬脆性岩石而言,采用等效晶质模型可再现岩石较低的单轴抗拉与单轴抗压强度比值,且其强度特性采用Hoek-Brown强度准则描述更为合理。

关键词：岩石力学颗粒流理论颗粒流程序等效晶质模型力学特征

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房山砂质煤矸石热活化的影响因素分析

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化工学报 2011年第6期62卷 1736-1741页

作者：王海霞倪文姜涛李德忠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

为提高房山砂质煤矸石的胶凝活性,用于制备胶凝材料,采用XRD分析、DSC-TG分析、胶砂试块强度测试和SEM分析等多种方法,分析了房山煤矸石的热活化机理,研究了煅烧温度、冷却方式以及蚀变剂等因素对煤矸石活性的影响。结果表明:使房山砂... 详细信息

为提高房山砂质煤矸石的胶凝活性,用于制备胶凝材料,采用XRD分析、DSC-TG分析、胶砂试块强度测试和SEM分析等多种方法,分析了房山煤矸石的热活化机理,研究了煅烧温度、冷却方式以及蚀变剂等因素对煤矸石活性的影响。结果表明:使房山砂质煤矸石有效活化的煅烧温度在800℃左右,蚀变物料出炉后于自然风中冷却;在煅烧过程中添加适量的蚀变剂可以侵蚀石英、长石类晶体表面,使其化学键发生断裂,结构发生解体,产生活性的SiO2,从而提高房山煤矸石的活性。

关键词：砂质煤矸石热活化蚀变剂胶凝材料

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废石破碎胶结充填配比优选及在寒冷气候条件下的应用

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中南大学学报（自然科学版） 2015年第11期46卷 4195-4203页

作者：韩斌刘超孙伟姚松吴建勋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

为解决金英金矿外购铁矿尾砂在寒冷气候条件下充填存在充填体强度低、稳定性差以及井下产出废石大量堆积的难题,开展废石破碎用于井下充填的室内实验。研究结果表明:在充填倍线为2.0~6.0的前提下,废石充填料浆质量分数可达75%以上;当废... 详细信息

为解决金英金矿外购铁矿尾砂在寒冷气候条件下充填存在充填体强度低、稳定性差以及井下产出废石大量堆积的难题,开展废石破碎用于井下充填的室内实验。研究结果表明:在充填倍线为2.0~6.0的前提下,废石充填料浆质量分数可达75%以上;当废石与尾砂的质量比为3~6时,对充填料浆流动性和充填体强度无明显影响;粒径d≤5 mm废石+压滤尾砂的充填骨料可获得最大充填体强度,充填骨料的充填体强度从大到小依次为d≤5 mm废石、d≤8 mm废石+压滤尾砂、d≤5 mm废石+铁矿尾砂、铁矿尾砂和d≤8 mm废石+铁矿尾砂;料浆质量分数是确保充填体强度和降低水泥掺量的关键,采用d≤5 mm废石+水泥充填时,料浆质量分数每提高1%,水泥掺量可降低1.2%;当养护温度由10℃提升至15℃时,充填体充填时间为7 d及28 d强度分别提高109.52%和58.46%;经现场工业试验,推荐采用的d≤5 mm废石胶结充填料浆实际质量分数为75%,水泥掺量为11%,充填能力为110 m^3/h,充填成本降低15%~18%。

关键词：废石胶结充填寒冷气候配比优化工业试验

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单轴压缩条件下含三叉裂隙类岩石试样力学特性的细观研究

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岩土力学 2018年第10期39卷 3668-3676页

作者：李露露高永涛周喻金爱兵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

三叉裂隙是自然界普遍存在的一种岩体缺陷形式,其对岩体的力学特性有重要影响。对含预制三叉裂隙的水泥砂浆试样进行室内单轴压缩试验,配合使用摄像机拍摄裂纹的起裂、扩展、贯通过程,通过数字图像技术处理获取试样的应变场云图,并结合P... 详细信息

三叉裂隙是自然界普遍存在的一种岩体缺陷形式,其对岩体的力学特性有重要影响。对含预制三叉裂隙的水泥砂浆试样进行室内单轴压缩试验,配合使用摄像机拍摄裂纹的起裂、扩展、贯通过程,通过数字图像技术处理获取试样的应变场云图,并结合PFC2D程序研究不同?、?条件下试样的强度特征、裂纹模式和裂纹演化扩展规律。研究表明:三叉裂隙对试样单轴抗压强度有明显的削弱作用。当?恒定为120°时,试样在?=30°时达到最大抗压强度;当?恒定为90°时,随?增大,试样抗压强度呈先减小后增大的趋势,且当?=45°时达到最大抗压强度。试样产生的裂纹可分为3类,分别是张拉型裂纹(Ⅰ型裂纹)、剪切型裂纹(Ⅱ型裂纹)、混合型裂纹(Ⅲ型裂纹)。这3类裂纹通常从裂隙尖端开始产生,并且Ⅰ型裂纹沿加载方向扩展,通常未扩展至试样边界;Ⅱ型和Ⅲ型裂纹通常与加载方向呈一定角度扩展至试样边界。通过对裂纹的几何形态和组成宏观裂纹的微裂纹成分的分析,得知导致含三叉裂隙试样在单轴压缩条件下失效的是张拉破坏。数字图像技术得到的应变云图表明,当载荷达到一定阶段,裂隙尖端出现应力集中,微破裂开始发育并聚集成微破裂区,微破裂区扩大产生宏观裂纹。通过对主应变和剪应变云图分析,发现导致试样失效的是张拉破坏,剪应变在裂纹扩展过程中的影响较小。

关键词：岩石三叉裂隙单轴压缩颗粒流程序(PFC) 数字图像技术

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破碎矿体中化学注浆扩散规律研究及应用

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岩石力学与工程学报 2014年第12期33卷 2396-2401页

作者：于少峰吴爱祥韩斌黄明清刘超刘斯忠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

某铜矿节理裂隙发育,矿体围岩极其破碎,炮孔成孔率低,需大量加固支护,优选美固MP 364矿用树脂进行现场化学注浆试验,确定注浆压力及扩散半径等参数,建成注浆工艺系统。现场工业应用表明:按照推荐注浆材料配比及工艺施工,岩体强度得到极... 详细信息

某铜矿节理裂隙发育,矿体围岩极其破碎,炮孔成孔率低,需大量加固支护,优选美固MP 364矿用树脂进行现场化学注浆试验,确定注浆压力及扩散半径等参数,建成注浆工艺系统。现场工业应用表明:按照推荐注浆材料配比及工艺施工,岩体强度得到极大提高,炮孔成孔率提高25%,采场顶板允许暴露面积增大110 m2,采场中矿石滞留量减少约10%,矿石回收率提高23.3%,实现加固矿体,提高炮孔成孔率,增大矿石回收率的目标。

关键词：采矿工程加固支护化学注浆注浆工艺系统炮孔成孔率矿石回收率

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顺层岩质边坡变形破坏特征及稳定性数值模拟

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工程科学学报 2015年第11期37卷 1403-1409页

作者：高永涛肖术吴顺川田庆梅刘波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

针对顺层岩质边坡岩层结构面倾角θ和边坡角α两个参数,采用离散单元法研究了不同工况下总计270个边坡模型的变形破坏特征,统计得到不同变形破坏模式对应的岩层结构面倾角θ与边坡角α的范围,并基于强度折减法研究了两个参数与边坡稳定... 详细信息

针对顺层岩质边坡岩层结构面倾角θ和边坡角α两个参数,采用离散单元法研究了不同工况下总计270个边坡模型的变形破坏特征,统计得到不同变形破坏模式对应的岩层结构面倾角θ与边坡角α的范围,并基于强度折减法研究了两个参数与边坡稳定性的关系,揭示了顺层岩质边坡变形破坏机制及稳定性特征.研究结果表明:依据边坡变形破坏特征,提出了四种顺层岩质边坡变形破坏模式,即坡脚沿岩层结构面的滑移-剪切破坏,坡顶沿岩层结构面的滑动-剪切破坏,岩层下缘弯曲-剪切破坏,以及岩层上缘翻折-拉裂破坏.在此基础上,分析并归纳了这四种模式的产状、变形特征以及可能的破坏模式等一般规律.边坡安全系数fs随结构面倾角θ的增大先减小后增大,在减小过程中达到最小值后迅速上升,然后变缓回落.边坡安全系数fs随结构面倾角θ变化过程中,当θ约等于α-7.3°时,fs取得最小值,此时对应的边坡稳定性最差.

关键词：岩质边坡边坡稳定性变形特征破坏模式数值模拟

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基于全尾砂级配的膏体新定义

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中南大学学报（自然科学版） 2014年第2期45卷 557-562页

作者：王洪江李辉吴爱祥刘斯忠王恒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

基于全尾砂特性的不同,提出定量化具有普遍性和工程应用性的膏体新定义.运用八因素十水平均匀设计方案研究不同尾砂粒级组成对浆体泌水率的影响.研究结果表明:当全尾砂颗粒半径超过70 μm时,颗粒基本不具有保水性能;粒度为20～98 μmn... 详细信息

基于全尾砂特性的不同,提出定量化具有普遍性和工程应用性的膏体新定义.运用八因素十水平均匀设计方案研究不同尾砂粒级组成对浆体泌水率的影响.研究结果表明:当全尾砂颗粒半径超过70 μm时,颗粒基本不具有保水性能;粒度为20～98 μmn的尾砂颗粒对浆体的泌水性能影响较大,尤其是粒度为20～37 μm的尾砂颗粒;膏体新定义的提出使不同矿山不同特性全尾砂所能配制的膏体得到了统一规范化和定量化.

关键词：全尾砂定量化泌水率膏体新定义

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较大偏高岭土掺量下水泥基材料的水化和性能

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建筑材料学报 2015年第5期18卷 757-762页

作者：乔春雨倪文王长龙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

测定了较大偏高岭土(MK)掺量下偏高岭土-水泥(MK-C)砂浆的抗压强度、MK-C净浆的水泥相对水化程度和累计放热量,探讨了净浆化学结合水量,砂浆抗压强度与净浆累计放热量的关系.结果表明:考虑了"稀释效应"、MK表面成核效应及火... 详细信息

测定了较大偏高岭土(MK)掺量下偏高岭土-水泥(MK-C)砂浆的抗压强度、MK-C净浆的水泥相对水化程度和累计放热量,探讨了净浆化学结合水量,砂浆抗压强度与净浆累计放热量的关系.结果表明:考虑了"稀释效应"、MK表面成核效应及火山灰效应的有效接触表面积模型可定量表征MK-C砂浆的抗压强度;水泥相对水化程度随MK掺量的增加而逐渐增大,随龄期的延长而先增加后降低;随MK掺量的增加,净浆最大累计放热量逐渐降低,最大累计放热增量逐渐变大,净浆化学结合水量与累计放热量在养护早期和后期存在不同的线性关系,砂浆早期抗压强度与净浆累计放热量线性相关.

关键词：偏高岭土强度相对水化程度水化热表面成核效应火山灰反应

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类砂岩型矿石浸出液质量浓度混沌时序重构与浸矿周期预测

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工程科学学报 2016年第2期38卷 167-174页

作者：刘超吴爱祥尹升华柯锦福陈勋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

以河砂、水泥和盐为原料制作类砂岩型矿石试件,采用水浸的方式对不同品位矿石进行浸矿试验,对浸出液质量浓度进行监测.考察了浸出液质量浓度和浸出率随浸矿时间演变规律;将浸出液质量浓度时间序列进行相空间重构,用混沌理论揭示了不同... 详细信息

以河砂、水泥和盐为原料制作类砂岩型矿石试件,采用水浸的方式对不同品位矿石进行浸矿试验,对浸出液质量浓度进行监测.考察了浸出液质量浓度和浸出率随浸矿时间演变规律;将浸出液质量浓度时间序列进行相空间重构,用混沌理论揭示了不同品位矿石浸出液质量浓度在相空间中相点距演化规律;利用灰色理论,建立了浸出液质量浓度相点距演化预测模型,确定合理的浸矿周期.研究发现:浸出液质量浓度表现出混沌特性,对其进行相空间重构处理后,细微变化特征得以放大,内部规律得以充分展现;不同品位矿石表现出不同的非线性动力学行为;利用基于相空间重构的残差修正灰色模型预测了浸矿周期,为溶浸采矿理论与技术提供了一种新的研究和探讨方法.

关键词：溶浸采矿浸出质量浓度时间序列分配相空间重构混沌理论预测方法

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动载作用下节理化巷道围岩变形破坏规律研究

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矿业研究与开发 2025年第4期45卷 104-119页

作者：陈林林曹朝辉王宇蔡美峰李鹏王志留河南大有能源股份有限公司耿村煤矿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中原工学院智能建造与建筑工程学院

为了揭示动载作用下节理化巷道围岩变形破坏规律，采用3DEC软件模拟分析了某矿山爆破荷载作用下不同埋深、应力波峰值和荷载频率对节理化巷道围岩变形及失稳破坏特征的影响规律。结果表明：随着爆破荷载扰动时间的增加，节理化巷道顶板... 详细信息

为了揭示动载作用下节理化巷道围岩变形破坏规律，采用3DEC软件模拟分析了某矿山爆破荷载作用下不同埋深、应力波峰值和荷载频率对节理化巷道围岩变形及失稳破坏特征的影响规律。结果表明：随着爆破荷载扰动时间的增加，节理化巷道顶板、底板和右帮位移均先增大后减小最后趋于稳定；巷道围岩位移随埋深与应力波峰值的增加呈线性增加的趋势，巷道围岩塑性区面积也随之增加，巷道围岩变形和破坏程度加深，巷道底板的变形破坏最为严重；巷道围岩位移随荷载频率的增加呈线性减小的趋势，巷道周围的塑性区面积略有减少。通过响应面法分析了3个因素对巷道围岩变形的影响作用，发现埋深对巷道围岩变形影响最为显著，应力波峰值次之，荷载频率影响最小。研究成果可为矿山安全生产提供理论指导。

关键词：爆破荷载节理化巷道围岩变形破坏规律响应面法数值模拟

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