【摘 要】
：
以三山岛金矿地质勘探钻孔取芯为研究背景,通过统计调查,将岩芯破坏形态分为3种:岩芯断裂成凹凸饼状、岩芯沿纵向破碎以及岩芯裂而未断.基于该矿区岩性以及地应力环境,应用3DEC数值模拟技术对钻孔取芯进行试验分析.通过监测双向等围压条件下岩芯径向应力分布情况,发现在弹性阶段应力主要集中在岩芯底部下方;通过分析最大主应力、最大剪应力、应变能密度云图,得出岩芯最易破坏的位置位于岩芯底部最外缘附近.分别以加载双向等围压、双向不等围压与三向围压为应力条件,根据破坏单元动态分布与应变能密度动态云图分析各种应力条件下岩芯破
【机 构】
：
北京科技大学土木与资源工程学院,北京 100083
论文部分内容阅读
以三山岛金矿地质勘探钻孔取芯为研究背景,通过统计调查,将岩芯破坏形态分为3种:岩芯断裂成凹凸饼状、岩芯沿纵向破碎以及岩芯裂而未断.基于该矿区岩性以及地应力环境,应用3DEC数值模拟技术对钻孔取芯进行试验分析.通过监测双向等围压条件下岩芯径向应力分布情况,发现在弹性阶段应力主要集中在岩芯底部下方;通过分析最大主应力、最大剪应力、应变能密度云图,得出岩芯最易破坏的位置位于岩芯底部最外缘附近.分别以加载双向等围压、双向不等围压与三向围压为应力条件,根据破坏单元动态分布与应变能密度动态云图分析各种应力条件下岩芯破坏形式.分析结果表明:①双向不等围压与双向等围加载条件下,岩芯破坏几何形式不同;②双向围压条件下,岩芯断裂形式为岩芯外缘张拉破坏、岩芯轴心部分拉剪破坏;③双向等围压条件下,钻进速度影响岩芯是否发生断裂;④在三向围压条件下,当钻进方向与最小水平主应力夹角小于30°时,岩芯破坏位置为岩芯底部,当这一夹角大于30°时,岩芯不仅底部发生破坏,沿轴线方向也发生劈裂破坏.通过试验,揭示了岩芯破坏规律,为研究岩芯破坏反演地应力以及钻探方位选取提供了参考.
其他文献
嵩县山金原采用传统控制爆破方法,存在难以掏出岩石、难以保护充填体、难以精确控制炮孔起爆时间等问题.针对上述问题,提出了上向进路回采控制爆破方法.首先采用倾斜角度较小的微楔形孔代替常用的垂直炮孔,可形成较大的自由空间;其次根据理论计算获得底眼与下部充填体的间距范围,可保护下部充填体;最后采用电子雷管和导爆索代替常规的导爆管雷管起爆,可精确控制炮孔起爆时间和起爆顺序.试验结果表明:应用该方法后巷道超宽减小了16.25个百分点,超高3.3％,断面规整性有所提高;巷道平均进尺2.13 m,爆破进尺有较大的提升;矿
随着我国社会经济的快速发展,我国城市在规划建设和经济建设中发展十分迅速.在城市建设发展中,相关工程项目在具体规划设计、施工等各方面进行计量和检测的技术也需要与时俱进.在城市建设发展项目工程的具体实施中,做好工程定位测量管理工作能够有效地提升工程整体的规划设计和建设质量与效果.在城市建设发展应用的测绘工程中,普遍应用先进的视频处理技术、工程图形技术、计算机信息技术等,科学运用系统制图、全球定位测量仪器等设备,从而有效地提升测量效果.本文主要就测绘工程在城市建设发展中的应用进行分析和探讨.
应用环境友好型材料吸附重金属是当前土壤污染治理研究的热点之一.采用单因素试验法和正交试验法,探究了绿色环保高分子材料-保水剂和生物表面活性剂鼠李糖脂联合吸附高盐碱性土壤中的Cd2+.试验结果表明:两种材料联合作用的吸附率大于单一材料的吸附率,温度为45℃时,Cd2+吸附率达到98％;吸附的最佳时间为3 h;碱性条件下,两者联合吸附Cd2+的效率更高;随着鼠李糖脂浓度的增加,Cd2+的吸附率先降低后增加,当在浓度达到2 g/L时,吸附率最大;水土比为5∶1时,Cd2+的吸附率最高达到99％;保水剂用量的增加
溜井放矿过程中堵塞问题与储料内部空隙率分布特征密切相关.以松散岩体分维数为基础确定贮矿段不同高度的储料空隙率,通过理论推导得到储料总质量、贮矿标高与空隙率之间的关系,结合相似模拟试验与理论分析结果进行比对,误差值小于0.05,验证数据符合实际,并对数据进行拟合得到储料总质量、贮矿标高与空隙率的关系式;研究发现空隙率变化并不会随贮矿高度的增加而变小,重力压实作用会影响距离储料面7～10 m范围内的空隙率,当空隙率达到最小值后趋于不变并达到空隙率极限;通过理论计算与相似试验结果对比分析,根据单位高度处不同级配
在应用下向充填采矿法的矿山中,回采工作直接在充填体顶板下进行,研究充填体顶板的安全性和稳定性具有重要意义.以甘肃某镍矿为工业背景,引入薄板模型和尖点突变理论,构建了采场充填体顶板的力学模型,分析了充填体顶板发生突变失稳的临界条件,确定了采场充填体顶板的安全厚度,并进行反演推算得出该矿山目前所能承载的充填体最大厚度.研究结论表明:影响充填体顶板稳定性的核心因素是顶板厚度,某镍矿现有的采场结构参数能够满足持续下向充填开采矿体的顶板厚度安全需求.研究方法为探究采场充填体顶板稳定性问题提供了新的思路.
为研究液-热-力三场耦合作用下深地工程岩体裂纹扩展演化机理,基于现有裂纹扩展模拟优势软件FRACOD,进一步研发了液-热-力(H-T-M)耦合模块.此模块采用间接边界元-位移不连续法进行力学数值计算(岩体的变形和裂纹扩展)和瞬态热流模拟,用迭代法模拟裂纹扩展过程.通过地热能开发、地下天然气液化存储工程案例进行分析验证.模拟结果表明:①注入的流体温度与围岩温度不同时,流体在裂隙中流动引起热交换,在岩体内部产生温度压力,促进了裂纹扩展;②冰膨胀对岩石应力的影响随着裂隙孔径的增加而增大,所产生的压应力使岩体中的
针对中关铁矿高泥尾砂,利用钢渣、矿渣和脱硫石膏等固废资源,开展替代水泥的钢渣基固结粉胶凝材料研究.首先进行全尾砂及活性胶凝材料物化及粒径分析,然后开展钢渣基固结粉胶结充填体强度试验.根据正交试验极差分析及回归分析,确定钢渣基固结粉优化配方为钢渣35％、脱硫石膏18％和矿渣微粉47％;其尾砂胶结充填体强度约是水泥强度的1.5倍,材料成本仅为42.5普通硅酸盐水泥成本的40％左右.工业试验结果表明,尾砂胶结充填体7d、28 d抗压强度超过工业充填设计指标,钢渣基尾砂充填固结粉满足矿山充填采矿要求.
依据硫铝酸盐水泥基材料快速凝结、水灰比高等特点,研制了一种适用于空巷支护柔模袋支柱的单液泵送材料.通过对不同配比原材料的强度进行试验研究,得出最优组分为硫铝酸盐水泥熟料50％、石膏41.7％、石灰8.3％.然后分别研究缓凝剂、减水剂对材料流动度的影响规律,得出最佳掺量范围.采用正交试验的方法,分析得出最佳配比分别为缓凝剂0.2％、减水剂0.3％、速凝剂①0.1％、速凝剂②1％.在此掺量下,材料在23 min时流动度达到300 mm,4 h、3d、14 d强度分别达到7 MPa、12.4 MPa、18.5
针对沙梁煤矿极近距离沟谷地形下工作面矿压显现特征及支架阻力的适应性问题,通过相似模拟试验,就沟谷下坡、沟底、上坡和凸形地貌4个阶段工作面矿压规律进行了研究.试验结果显示:在工作面回采过程中,共计周期来压11次,下坡开采阶段共有2次周期来压,平均来压步距为21 m;沟底开采阶段共有3次周期来压,平均来压步距为30 m;上坡开采阶段共有4次周期来压,平均来压步距为15m;凸形地貌开采阶段共有3次周期采压,平均来压步距为17 m.通过现场实测,工作面回采过程的顶板运动规律与支架阻力特性相适应,验证了沙梁煤矿工作
为研究复合项板中锚杆锚固力的扩散规律,以大阳煤矿3306轨道顺槽为工程背景,采用应力扩散效应、粱弯曲理论和现场监测手段,构建复合顶板中单根锚杆锚固力扩散模型和锚杆间排距设计优化模型,并通过现场工程应用对该模型进行了验证.结果 表明:锚固应力穿过复合顶板岩层界面时发生应力衰减和应力扩散角突变是导致复合项板与均质岩层中锚固应力分布差异的本质原因;基于优化模型得到的支护方案在保证顶板安全的同时,比原方案锚杆间排距增加了180 mm;锚杆间排距随锚杆预紧力的增加呈线性规律增大,随下岩层与上岩层厚度比的增大呈对数型