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金属矿山岩体质量评价方法进展与展望 被引量:14
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作者 王运森 郑贵平 +1 位作者 李元辉 吴钦正 《中国矿业》 北大核心 2019年第8期149-153,共5页
本文概述了岩体质量由定性单因素评价到定量多因素综合评价的发展历程,介绍了RMR和BQ两种矿山常用的传统岩体质量评价方法,总结了神经网络法、可拓理论法、模糊评价法与灰色聚类法等智能岩石力学评价方法在金属矿山的应用情况。通过研... 本文概述了岩体质量由定性单因素评价到定量多因素综合评价的发展历程,介绍了RMR和BQ两种矿山常用的传统岩体质量评价方法,总结了神经网络法、可拓理论法、模糊评价法与灰色聚类法等智能岩石力学评价方法在金属矿山的应用情况。通过研究现有的岩体质量分级方法在矿山的应用情况,分析其存在的不足,提出在未来金属矿山岩体质量评价中应先建立岩体力学数据库,借助综合信息管理平台,运用计算机技术进行快速、实时评价,并将评价结果进行可视化展示。同时,应根据深部开采的特点,建立适用于深部环境的岩体质量评价方法。 展开更多
关键词 岩体质量评价方法 金属矿山 岩体质量分级 深部开采
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深部金属矿采场顶板滑移冒落微震时空演化规律 被引量:13
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作者 刘建坡 魏登铖 +1 位作者 师宏旭 王永昕 《金属矿山》 CAS 北大核心 2021年第11期13-18,共6页
针对阿舍勒铜矿深部采场顶板滑移性破裂过程中的微震时空演化、灾害孕育诱发因素与发生机制进行了系统研究。结果表明:微震时空分布可以直观反映岩体内部裂纹的演化过程;采场冒落前,微震活动性出现明显减弱现象,但微震能量呈现幂率加速... 针对阿舍勒铜矿深部采场顶板滑移性破裂过程中的微震时空演化、灾害孕育诱发因素与发生机制进行了系统研究。结果表明:微震时空分布可以直观反映岩体内部裂纹的演化过程;采场冒落前,微震活动性出现明显减弱现象,但微震能量呈现幂率加速释放态势;在所监测的微震事件中,剪切型破裂占比达68%,且主要集中于矿岩接触带处,顶板则为张拉型破裂为主的非剪切破坏区。采场顶板滑移性冒落是接触带两侧矿岩体物理力学性质差异性和附近采场强烈回采爆破扰动共同作用造成的。在进行深部金属矿体边界区域回采时,应加强地压灾害孕育发生过程的实时监测,并采用及时充填和减小爆破扰动等措施,降低采场顶板冒落风险。 展开更多
关键词 深部开采 微震监测 顶板冒落 破裂机制 E_(S)/E_(P)
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金属矿急倾斜矿体开采地表移动范围理论分析初探 被引量:2
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作者 马凯 杨天鸿 +7 位作者 赵永 刘洪磊 董鑫 高源 刘一龙 李金多 何荣兴 侯俊旭 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期1-11,共11页
为揭示金属矿急倾斜矿体开采地表移动规律,有效预测地表移动范围,以弓长岭铁矿急倾斜矿体开采上盘地表移动为例,考虑地形、废石回填、采深3个因素,建立了用于计算地表主应力分布与易开裂范围的力学模型。基于力学模型,将移动角与地表易... 为揭示金属矿急倾斜矿体开采地表移动规律,有效预测地表移动范围,以弓长岭铁矿急倾斜矿体开采上盘地表移动为例,考虑地形、废石回填、采深3个因素,建立了用于计算地表主应力分布与易开裂范围的力学模型。基于力学模型,将移动角与地表易开裂范围建立了力学联系,并对移动角进行了补充定义:由最深部开采层边缘向地表作直线,位移为0且使地表开裂范围最大的直线即为移动边界线,移动边界线与水平方向的夹角即为移动角。提出了借助力学模型计算移动角的试算法:预设不同的移动角,由力学模型计算得到的地表最大易开裂范围所对应的预设移动角即为真实移动角。在得到真实移动角后,由力学模型可确定地表易开裂范围与深度。同时,借助极限平衡原理将地表易开裂范围与块体滑移建立了力学联系,提出了地表潜在陷落范围的计算方法:对地表易开裂区内不同开裂点对应的潜在滑移块体列极限平衡方程,依次判别块体是否会发生剪切滑移,可确定地表潜在陷落范围。经计算,弓长岭铁矿下盘含铁带地下开采对上盘地表的移动角为60°,上盘地表具有初次滑移风险的位置距离初采位置的水平距离为130 m,潜在滑移角为55°。根据弓长岭铁矿露天与地下联合开采的现场经验,利用废石及时对地下采空区进行密实回填,并通过优化联合开采时空顺序与开采强度可有效控制地表移动,实现露天与地下安全联合开采。 展开更多
关键词 金属矿 急倾斜矿体 地表移动 移动角 力学模型 极限平衡
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地下金属矿采动作用下断层带滑移失稳机制及影响规律
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作者 曾斌鹏 张家华 +1 位作者 安龙 李元辉 《中国矿业》 北大核心 2024年第8期115-126,共12页
以山东省某矿山为工程背景,针对采动作用下断层带易产生滑移失稳问题,采用三维离散-连续耦合数值方法和理论分析的方法开展研究。计算了岩体质量RMR、原岩应力、开采条件及断层产状对断层及其近区围岩稳定性的影响规律,基于断层滑移量... 以山东省某矿山为工程背景,针对采动作用下断层带易产生滑移失稳问题,采用三维离散-连续耦合数值方法和理论分析的方法开展研究。计算了岩体质量RMR、原岩应力、开采条件及断层产状对断层及其近区围岩稳定性的影响规律,基于断层滑移量和剪应力差两个指标,建立了开采卸荷对断层影响程度的量化评估方法。研究结果表明:随着采场跨度、采场埋深的增大,断层的扰动区范围逐渐增大;随着RMR、断层倾角、采场到断层距离的增大,断层的扰动区范围逐渐减小;当断层倾角小于45°时,断层极易产生滑移;在此基础上,采用扰动响应准则与摩尔-库伦准则,分析获得不同条件影响下开采后作用在断层上的正应力和附加剪应力的变化规律,揭示采动作用对断层滑移失稳的影响机制。进一步采用矩阵散点图方法,得出各影响因素之间的相关性较弱,采场到断层距离与断层滑移量之间的相关性最强;采用核岭回归算法建立断层滑移量的预测模型,验证模型预测误差低于10%,表明该模型可以实现对采动作用下的断层滑移量的预测,本研究为采动作用下断层滑移及其近区围岩稳定性分析及预测提供理论及思路支撑。 展开更多
关键词 断层滑移 数值模拟 力学模型 断层扰动区 核岭回归算法
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金属矿山采场稳定性评价方法进展与展望 被引量:9
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作者 尹延天 刘焕新 +3 位作者 刘震 吴钦正 张皓钦 王运森 《中国矿业》 2023年第6期96-103,共8页
影响矿山采场稳定性的因素错综复杂,为了减少矿山采场开采过程中人为因素的影响,对矿山采场的稳定性进行分析评价是十分必要的。概述了金属矿山采场稳定性评价体系由依赖单一岩体质量评价指标到多指标定量定性分析的发展历程,总结了经... 影响矿山采场稳定性的因素错综复杂,为了减少矿山采场开采过程中人为因素的影响,对矿山采场的稳定性进行分析评价是十分必要的。概述了金属矿山采场稳定性评价体系由依赖单一岩体质量评价指标到多指标定量定性分析的发展历程,总结了经典力学解析法与评价体系中应用较多的工程类比法、Mathews稳定图表法与国标评价法,介绍了数值模拟法、不确定理论法和神经网络法评价体系在金属矿山中的应用。根据目前各评价系统的应用情况,分析其存在的问题与不足。研究结果表明,在金属矿山中,各类评价体系均有其优势与不足,针对不同类别、不同大小的矿山应采用不同的评价体系进行分析评价。提出要借助现代计算机技术,实现基础数据的日常化快速采集与信息化管理,从而实现采场稳定性的快速连续评价,并且应根据深部岩体“三高一扰动”的恶劣赋存条件,探究适用于深部采场的稳定性评价体系。 展开更多
关键词 采场稳定性 评价体系 金属矿山 深部开采
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露天矿山岩体质量精细化表征及边坡稳定性分析
6
作者 孙东东 杨天鸿 +1 位作者 刘飞跃 刘洋 《东北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期97-105,共9页
在进行边坡岩体质量评价和稳定性分析时,通常将岩体简化为均质材料,而天然岩体实际上具有非均质的特征.针对该问题,提出了一种考虑非均质性的岩体质量精细化表征及力学参数建模方法.以乌拉根铅锌矿为例,详细阐述了岩体力学参数精细化建... 在进行边坡岩体质量评价和稳定性分析时,通常将岩体简化为均质材料,而天然岩体实际上具有非均质的特征.针对该问题,提出了一种考虑非均质性的岩体质量精细化表征及力学参数建模方法.以乌拉根铅锌矿为例,详细阐述了岩体力学参数精细化建模的流程.基于所建立的精细化力学参数模型,分别采用均匀和非均匀两种岩体力学参数对南帮进行稳定性分析,结果表明,采用非均匀力学参数进行计算可以更准确地反映露天边坡稳定性的真实情况.本研究所建立的精细化块体模型能够反映露天边坡中的薄弱及不稳定区域,可为边坡岩体质量评价、稳定性分析及支护施工设计等提供科学有效的解决途径. 展开更多
关键词 露天矿 岩体质量 精细化建模 块体模型 边坡稳定性分析
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煤与共伴生战略性金属矿产协调开采理论与技术构想 被引量:17
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作者 黄炳香 赵兴龙 +13 位作者 余斌 贺桂成 岳中文 杨成祥 王长申 孟庆彬 杨玉贵 刘江峰 冯秀娟 陈大勇 邢岳堃 朱卫兵 段晓恒 鞠金峰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2516-2533,共18页
煤与煤系共伴生矿产协调开采是国家重大战略需求。我国煤系共伴生有铝、铀、铁、镓等22种战略性金属矿产,种类多、储量丰富、与煤层叠置,赋存状态与开采方法差异大,各矿产开采的岩层活动、流体迁移等影响彼此正常开采。传统煤矿仅开采煤... 煤与煤系共伴生矿产协调开采是国家重大战略需求。我国煤系共伴生有铝、铀、铁、镓等22种战略性金属矿产,种类多、储量丰富、与煤层叠置,赋存状态与开采方法差异大,各矿产开采的岩层活动、流体迁移等影响彼此正常开采。传统煤矿仅开采煤炭,对煤系共伴生矿产考虑较少或没有考虑,导致资源浪费;近些年国内开始出现煤与共伴生矿产开采的矛盾,煤与共伴生矿产协调开采迫在眉睫。面向煤系全部共伴生战略性金属矿产,聚焦典型代表性的煤系铝土矿和铀矿,保障研究成果的通用性。煤与共伴生矿产协调开采亟需解决的核心共性重大科学问题是:协调开采的固液气应力场、渗流场、化学场、微生物场、采动裂隙场耦合机制及岩层活动叠加影响规律。亟需攻克的关键技术包括:煤与共伴生矿产协调、协同及共采的分区错时协调开采技术、减振高效爆破开挖技术、水位主动调控技术、污染物的微生物原位还原-矿化治理技术。针对协调开采的重大科学问题和关键技术,研究揭示协调开采多相多场耦合机制与岩层活动叠加影响规律,提出协调开采成套方法,研发协调开采关键技术与装备,构建全资源、全生命周期协调开采规划理论,制定协调开采技术标准,形成通用性的协调开采理论与技术体系,保障各矿产开采活动不影响彼此正常开采。实现煤与共伴生矿产可持续绿色协调性开采,释放矿产储量,保障资源集约开发,经济社会效益显著。 展开更多
关键词 协调开采 战略性金属 煤系 共伴生矿产 多相多场耦合 岩层活动叠加 全生命周期采矿
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松辽盆地古龙凹陷青山口组页岩油储层中的重力坠落砂脉的发现及其意义 被引量:2
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作者 董万百 张祥国 +1 位作者 钟建华 孙宁亮 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期180-198,共19页
古龙页岩油是松辽盆地重要的接替资源,资源量可达151亿吨之多。从沉积和岩石学特点上看,古龙青山口组页岩最大的特点之一是广泛发育了一种很特殊的砂脉,所以这也是探讨古龙青山口组页岩形成环境的一个重要信息。古龙青山口组页岩油储层... 古龙页岩油是松辽盆地重要的接替资源,资源量可达151亿吨之多。从沉积和岩石学特点上看,古龙青山口组页岩最大的特点之一是广泛发育了一种很特殊的砂脉,所以这也是探讨古龙青山口组页岩形成环境的一个重要信息。古龙青山口组页岩油储层中的砂脉总体规模较小,宽度多在1~2 mm,可见长度(或高度)多在1~2 cm,大部分弯曲如肠,少数微曲;多倾斜产出,倾斜方向有一定规律,隔180°对称;一般发育在灰黑色的泥页岩中,少量发育在粉砂岩和白云岩(结核)中。砂脉的上部或顶部一般都有一层粉砂,与砂脉紧密相连,是砂脉的“根”;而砂脉的底部一般都是灰黑色的泥页岩,见不到粉砂层,所以揭示形成砂脉的源物质是来自于顶部的粉砂层,而不是底部。初步研究认为,古龙青山口组页岩油储层中的岩脉有两种成因:第一种是高压液化充注,形成了规模较大的砂脉;第二种由密度倒置引起的重力沉降形成风暴把(粉)砂级颗粒快速搬运到刚沉积的黏土之上,由于风暴浪的振荡,使粉砂液化流动,再加上黏土的密度较小和粉砂层的密度较大,使得粉砂在重力的驱动下沉降到黏土中形成砂脉。研究古龙页岩油储层中的砂脉具有4个意义:1)可以研究砂脉形成时的沉积环境、沉积过程和沉积物状态;2)可以研究泥页岩的成岩压实率;3)辅助确定白云岩(结核)的形成时间;4)可以辅助储层评价。 展开更多
关键词 砂脉 液化 重力坠落 页岩油 青山口组 古龙凹陷
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金属丝电爆炸的电流波形特征及其破岩效果研究 被引量:1
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作者 闫小兵 王秀龙 +2 位作者 贺能 马正腾 张凤鹏 《中国矿业》 北大核心 2024年第6期210-217,共8页
为研究不同电压下金属丝电爆炸的电流波形特征及破岩效果,基于高压脉冲放电系统开展了金属直丝在空气和红砂岩介质中的电爆炸试验研究。通过比较不同电压下金属丝在空气和岩石中电流波形异同,得到了金属丝在空气和岩石中电流峰值随电压... 为研究不同电压下金属丝电爆炸的电流波形特征及破岩效果,基于高压脉冲放电系统开展了金属直丝在空气和红砂岩介质中的电爆炸试验研究。通过比较不同电压下金属丝在空气和岩石中电流波形异同,得到了金属丝在空气和岩石中电流峰值随电压变化的规律,结合金属丝电爆炸破碎红砂岩试验结果,进一步分析了红砂岩在不同高压脉冲载荷作用下的裂纹扩展模式与碎块分布特征。试验结果表明,空气和岩石中的金属丝电爆炸电流峰值与放电电压均呈线性增加关系,在岩石介质约束作用下,岩石中金属丝电爆炸电流峰值和震荡时间均低于空气介质;金属丝电爆炸产生的冲击波使岩石孔壁质点沿径向运动从而产生切向拉应力,形成了以金属丝为中心、径向裂纹为主导的裂纹扩展模式;放电电压对岩石的破碎效果具有显著影响,放电电压由40 kV增加至80 kV,主裂纹数量由一条增加至多条,岩石的破碎程度明显增加且碎块块度分布更加集中。试验成果为高压脉冲放电技术破碎岩石等固体材料的应用与研究提供参考。 展开更多
关键词 金属丝电爆炸 放电电压 电流波形 岩石破裂 红砂岩
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含卸压钻孔煤体损伤特性及储能演化规律
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作者 尹延春 赵同彬 +3 位作者 王爱文 姚传儒 刘方锐 高学鹏 《煤炭科学技术》 北大核心 2025年第9期246-257,共12页
在深部强采动应力环境下,煤层中大直径卸压钻孔易发生塌孔、闭合压实等现象,卸压效果表现出明显的时效特性。通过开展室内含钻孔煤体试件轴向压缩与循环加卸载试验,结合数值模拟方法,分析了煤体内部钻孔变形-闭合过程中的煤体损伤及弹... 在深部强采动应力环境下,煤层中大直径卸压钻孔易发生塌孔、闭合压实等现象,卸压效果表现出明显的时效特性。通过开展室内含钻孔煤体试件轴向压缩与循环加卸载试验,结合数值模拟方法,分析了煤体内部钻孔变形-闭合过程中的煤体损伤及弹性能演化特征,研究了钻孔孔径、加载速度等因素对含钻孔煤体储能特性的影响规律。研究表明:钻孔卸压后煤体钻孔会经历缩孔变形、孔周裂隙扩展、塌孔和钻孔闭合4个阶段;初始缩孔变形阶段钻孔闭合速率小,声发射b值逐渐增大,弹性能占比相对平稳;进入孔周裂隙扩展阶段后,钻孔闭合速率增大至缩孔变形阶段的4.3倍,声发射b值和弹性能占比逐渐降低,卸压效果逐渐增强;发生塌孔后,弹性能占比发生突降、总降幅是孔周裂隙扩展阶段的25.3倍,此阶段试件损伤达到峰值、钻孔卸压效果最佳;钻孔闭合后弹性能占比恢复回升,卸压效果逐渐降低;钻孔孔径和加载速度会对煤体钻孔变形闭合及能量演化产生明显的影响,钻孔孔径越大,煤体更易发生塌孔现象、弹性能占比降低速度更快、更容易达到最佳卸压状态,卸压起效快、持续时间长;而随着加载速度的增加,煤体弹性能占比降低速度减慢、最小值增大,卸压效果减弱、有效卸压时长缩短。根据钻孔卸压时效特性,对于深部强采动巷道,应合理确定超前预卸压距离及卸压参数、控制推进速度,并采用多轮卸压等方式保证钻孔卸压持续有效。 展开更多
关键词 冲击地压 钻孔卸压 钻孔变形 煤体损伤 能量演化
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基于DEMATEL-ISM的采空区稳定性模糊评价 被引量:2
11
作者 刘艳彪 刘子涵 +1 位作者 王瑞强 徐帅 《黄金科学技术》 北大核心 2025年第1期149-158,共10页
针对采空区稳定性分析影响因素多、定量化评价困难等问题,提出了一种基于决策实验室分析(DEMATEL)—解释结构模型(ISM)的采空区稳定性模糊综合评价方法。利用DEMATEL-ISM模型分析了3个维度共12个主要危险因素间的复杂关系,识别关键因素... 针对采空区稳定性分析影响因素多、定量化评价困难等问题,提出了一种基于决策实验室分析(DEMATEL)—解释结构模型(ISM)的采空区稳定性模糊综合评价方法。利用DEMATEL-ISM模型分析了3个维度共12个主要危险因素间的复杂关系,识别关键因素和因素间的影响路径,进行了因素的层次划分和权重确定。同时,将权重集引入模糊综合评价体系,建立了一种新型采空区稳定性评价模型,实现了采空区稳定性分级。依托某铅锌矿,以930 m中段36-2采空区作为研究对象进行采空区稳定性评价,采用FLAC^(3D)数值模拟软件分析了该采空区的稳定性状况,并对评价分级结果进行了验证。结果表明:本文提出的采空区稳定性评价模型具有较高的适用性和准确性,能够为采空区的安全管理提供理论支撑。 展开更多
关键词 采空区 稳定性评价 DEMATEL-ISM模型 模糊综合评价 数值模拟 稳定性因素
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热-流-固全耦合下的干热岩热采效率研究——以青海共和GR1井为例 被引量:1
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作者 李佳豪 祝爱玉 +1 位作者 崔光磊 李迎春 《地震学报》 北大核心 2025年第2期200-220,共21页
建立了热-流-固全耦合模型,考虑了流体压力变化和温度变化引起的储层变形、受储层变形影响的储层孔隙率、渗透率和断层裂隙开度、受温度控制的流体性质(密度、黏度等)和流体流动引起的热传导,以青海共和GR1井为例,研究了定流量和定压力... 建立了热-流-固全耦合模型,考虑了流体压力变化和温度变化引起的储层变形、受储层变形影响的储层孔隙率、渗透率和断层裂隙开度、受温度控制的流体性质(密度、黏度等)和流体流动引起的热传导,以青海共和GR1井为例,研究了定流量和定压力两种典型生产模式下,储层渗透率、断层渗透类型对于地热资源(干热岩)开发过程的影响。研究结果表明:(1)定压力生产模式下,阻隔型断层降低了地热开采效率,提升热储层渗透率可以大幅度提高地热开采效率,但是过高的渗透率会造成资源浪费,不利于持续性开采;(2)定流量生产模式下,地质因素对地热开采效率的影响很小,开采效率主要由注采速率决定;(3)从安全角度看,在定流量模式下,过小的渗透率和阻隔型断层会引起很大的孔隙压力响应,导致一系列施工安全问题;(4)对于青海共和地区的地热开采,应综合考虑开采效率和施工安全,建议若采用定压生产模式,需将储层渗透率改造至1×10^(-13)—1×10^(-12)m^(2)的范围内,若采用定流生产模式,需将储层渗透率改造为1×10^(-13)m^(2)以上,且两种生产模式都应避免注水井与生产井之间存在阻隔型断层。 展开更多
关键词 热-流-固耦合 青海共和干热岩 采热效率 数值模拟
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静态破碎剂的轴向膨胀力学性能实验研究 被引量:18
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作者 戴星航 张凤鹏 +1 位作者 邱兆国 徐香新 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期248-252,共5页
针对静态破碎剂轴向膨胀力学行为进行了深入研究,提出了测量静态破碎剂膨胀压的轴向输出法,设计了测试系统及核心钢筒组件.分别采用轴向输出法和外管法对静态破碎剂膨胀压进行了测试.通过对比在不同孔径条件下两种方法测得的膨胀压,分... 针对静态破碎剂轴向膨胀力学行为进行了深入研究,提出了测量静态破碎剂膨胀压的轴向输出法,设计了测试系统及核心钢筒组件.分别采用轴向输出法和外管法对静态破碎剂膨胀压进行了测试.通过对比在不同孔径条件下两种方法测得的膨胀压,分析了孔径大小对静态破碎剂轴向膨胀压及其输出率的影响.结果表明:轴向输出法能够可靠准确测得静态破碎剂膨胀压;在固定的高径比条件下,静态破碎剂轴向膨胀压随孔径尺寸增大而增加;孔径小于50 mm时,自封孔效应导致静态破碎剂输出轴向膨胀压的能力减弱;孔径大于150 mm时,轴向膨胀压与径向膨胀压趋于一致,轴压输出率达100%. 展开更多
关键词 静态破碎剂 圆筒直径 膨胀压 轴向输出法 输出规律
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急倾斜薄矿脉中深孔落矿崩矿步距实验研究 被引量:5
14
作者 安龙 邬金 +1 位作者 徐帅 李元辉 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期560-564,共5页
以金厂沟梁金矿18#薄矿脉为工程依托,以实验室相似材料实验为手段,开展倾斜边壁约束条件下端部放矿实验研究.约束边壁条件下,测得12,14 m段高时沿进路方向放矿椭球体宽度分别为1.7和2.1 m,流轴角为4°,向下盘倾斜.确定步距仿真实验... 以金厂沟梁金矿18#薄矿脉为工程依托,以实验室相似材料实验为手段,开展倾斜边壁约束条件下端部放矿实验研究.约束边壁条件下,测得12,14 m段高时沿进路方向放矿椭球体宽度分别为1.7和2.1 m,流轴角为4°,向下盘倾斜.确定步距仿真实验范围为1,2,3 m.通过步距仿真实验,以回贫差指标最大为判据,得到12和14 m段高下,步距为1 m时方案最优.利用三维激光扫描系统CMS对1 m步距下的工业实验区域进行扫描,探测结果表明:爆破后矿岩散体基本全部放出,实验区域下盘局部出现少量欠挖,上盘围岩基本完整,整体爆破效果良好. 展开更多
关键词 急倾斜薄矿脉 中深孔落矿 崩矿步距优化 相似材料实验 工业实验
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深部厚大矿体回采顺序设计及优化研究 被引量:34
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作者 安龙 徐帅 +1 位作者 任少峰 张雄天 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1642-1646,共5页
针对高应力环境下的深埋厚大矿体,开展安全高效回采顺序设计及优化研究,基于产能、技术和经济指标要求,提出了5种合理的矿房回采顺序和4种矿柱回收顺序,并利用FLAC3D进行数值计算分析.计算结果表明:在回采矿房的5种合理方案中,先开采1#,... 针对高应力环境下的深埋厚大矿体,开展安全高效回采顺序设计及优化研究,基于产能、技术和经济指标要求,提出了5种合理的矿房回采顺序和4种矿柱回收顺序,并利用FLAC3D进行数值计算分析.计算结果表明:在回采矿房的5种合理方案中,先开采1#,5#,9#,16#,12#矿房,后开采3#,7#,10#,14#,18#矿房的"大间隔分散布置"的方案,应力集中程度最低,位移变化最小,采场安全性最高,即为矿房的最优回采顺序;在回收矿柱的4种合理方案中,先回收2#,6#,11#,15#矿柱,后回收4#,8#,13#,17#矿柱的方案,应力集中程度最低,采场安全性最高,为最优回采顺序.比较不同方案的应力分布规律和顶板位移变化规律,可以看出,盘区内采场回采后,压应力向盘区中央的矿柱迁移,在盘区内间柱处产生应力集中区,易导致间柱内采准巷道发生变形及顶板垮落现象,需加强支护工作. 展开更多
关键词 深部厚大矿体 充填采矿法 回采顺序 围岩稳定性 高应力
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酸化作用下龙马溪组页岩孔隙结构演化实验研究 被引量:8
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作者 陈天宇 赖冠明 +2 位作者 程振宇 孙琪 刘森 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期3480-3490,共11页
富有机质页岩致密、低渗,孔径多为纳米级,增产措施是页岩气商业化生产所必须的手段。四川龙马溪组页岩富含碳酸盐矿物及黏土矿物,酸化处理可以溶蚀页岩的矿物成分,改善页岩致密的孔隙结构,最终达到提高产量的目的。以四川龙马溪组页岩... 富有机质页岩致密、低渗,孔径多为纳米级,增产措施是页岩气商业化生产所必须的手段。四川龙马溪组页岩富含碳酸盐矿物及黏土矿物,酸化处理可以溶蚀页岩的矿物成分,改善页岩致密的孔隙结构,最终达到提高产量的目的。以四川龙马溪组页岩为研究对象,对所选页岩进行了两种酸化处理:在30℃的恒温条件下,浸泡质量分数10%HCl和3%HF的混合酸及先浸泡质量分数10%HCl再浸泡质量分数3%HF的顺序酸,酸浸泡时长最长为24 h。利用超景深光学显微镜研究了页岩酸化前后细观结构的演化特征,利用扫描电子显微镜研究了酸化对页岩微观结构的影响;基于EDS能谱仪的元素分布结果分析了页岩酸化前后矿物组分的变化特征;通过压汞测试研究了酸化前后页岩孔径的分布特征及孔隙直径、体积和比表面积的变化特点。结果表明:①酸液可以溶解页岩中的矿物,在矿物被溶解的位置产生孔隙,但混合酸浸泡会产生大量白色沉淀堵塞酸蚀产生的孔隙,沉淀以Ca2+,Al3+的化合物为主,顺序酸化几乎无沉淀生成;②酸化改变了页岩原有的致密结构,酸化后0.050~6μm及25~575μm的孔隙显著发育,酸化使得页岩的累积孔隙体积提高2个数量级;③未经处理页岩试样的孔隙体积为0.006 9 mL/g,经混合酸和顺序酸处理24 h后分别增至0.14,0.17 mL/g,顺序酸的酸蚀作用可以在页岩内产生更多的孔隙。 展开更多
关键词 龙马溪组页岩 酸化 微观结构 矿物成分 孔径
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岩石力学真三轴虚拟仿真平台搭建与实验教学应用 被引量:9
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作者 王强 杨成祥 +1 位作者 陈天宇 田军 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2021年第4期146-149,共4页
随着岩石力学教学不断发展进步,应用真三轴实验设备进行教学具有局限性,该文建立了虚拟仿真实验教学平台,并利用该平台进行真三轴实验教学,达到了良好的教学效果。该虚拟仿真实验由教师提供实验技术要求,搭建可视化虚拟仿真用户界面,使... 随着岩石力学教学不断发展进步,应用真三轴实验设备进行教学具有局限性,该文建立了虚拟仿真实验教学平台,并利用该平台进行真三轴实验教学,达到了良好的教学效果。该虚拟仿真实验由教师提供实验技术要求,搭建可视化虚拟仿真用户界面,使学生深刻理解硬岩真三轴加载系统的性能参数、岩石试件真三轴应力-应变曲线测试过程以及声发射微观监测技术在岩石力学真三轴实验中的应用。学生可以通过虚拟平台便捷、直观地完成真三轴实验操作,有效解决实验设备不足、实验操作不安全等问题,有利于学生将理论学习与实践操作结合,提高学生对岩石力学专业知识的理解,对培养岩土领域人才具有重要促进作用。 展开更多
关键词 虚拟仿真 岩石力学 真三轴 实验教学
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无底柱分段崩落法矿石覆盖层回收实验 被引量:6
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作者 雷刚 李元辉 +1 位作者 张志贵 李睿 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期400-404,429,共6页
攀钢兰尖铁矿从露天转入地下后采用无底柱分段崩落法进行开采,并在顶部分段预留了40 m左右的矿石覆盖层以保证下部分段回采的安全.为了探究最佳的回收方式回收预留在采场的这部分矿石覆盖层,设计了无贫化、低贫化、截止品位以及按步距... 攀钢兰尖铁矿从露天转入地下后采用无底柱分段崩落法进行开采,并在顶部分段预留了40 m左右的矿石覆盖层以保证下部分段回采的安全.为了探究最佳的回收方式回收预留在采场的这部分矿石覆盖层,设计了无贫化、低贫化、截止品位以及按步距崩矿量100%的比例出矿方式,并进行回收模拟实验.通过对各方案放矿后的回收率、贫化率及放矿后矿岩界面的完整度比较分析得出,采用无贫化放矿方式带来的经济效益最佳并且放矿后矿岩界面相对完整,对下面分段继续回收纯矿石创造了条件,为类似矿山矿石覆盖层回收方案的选择提供参考. 展开更多
关键词 无底柱分段崩落法 矿石覆盖层 回收方法 放矿方式 无贫化放矿
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综合集成高精度智能微震监测技术及其在深部岩石工程中的应用 被引量:40
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作者 陈炳瑞 冯夏庭 +6 位作者 符启卿 王搏 朱新豪 李涛 陆菜平 夏欢 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2422-2431,共10页
通过微震技术获取更多的岩石工程灾害演化过程微震信息,自动识别岩石破裂微震信息,自动精准定位岩石破裂的位置,为灾害分析、预警与防控提供理论与技术支撑,一直是科学家和工程师研究的热点与难点。针对这些难点,研发了传感-采集-传输... 通过微震技术获取更多的岩石工程灾害演化过程微震信息,自动识别岩石破裂微震信息,自动精准定位岩石破裂的位置,为灾害分析、预警与防控提供理论与技术支撑,一直是科学家和工程师研究的热点与难点。针对这些难点,研发了传感-采集-传输一体化集成技术、32位A/D与元器件联合降噪采集技术、微震信号递归STA/LTA-BP神经网络综合识别方法以及基于PTP高精度时间同步策略的速度模型数据库速配微震源定位算法,并对这些技术进行了综合集成,提出了综合集成高精度智能微震监测技术。目前该技术已在国内外多个深部岩石工程进行了应用。应用结果表明,该技术既可应用于岩爆、冲击地压等动力型灾害监测,又可应用于岩石工程开挖(开采)围岩稳定性监测,还可推广应用于矿产资源防盗采监测,一定程度上提升了岩石工程灾害演化过程微震信号的捕获能力、岩石破裂微震信号的识别能力和微破裂源的定位精度,推动微震监测技术朝着岩石工程灾害自动监测、分析与智能预警方向快速发展。 展开更多
关键词 微震 识别算法 定位算法 岩爆 滤噪 岩石工程
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基于模糊综合评价的深部巷道破坏定量风险评估 被引量:3
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作者 刘建坡 武峰 +1 位作者 王人 张俊杰 《东北大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期733-739,共7页
深部金属矿地质条件和开采过程的复杂性导致巷道破坏时空分布复杂.以阿舍勒铜矿深部采区为研究对象,综合考虑地质赋存条件、开采影响和微震监测数据三方面的评价指标开展巷道围岩破坏风险定量评估研究.采用熵权法确定了不同评价指标的... 深部金属矿地质条件和开采过程的复杂性导致巷道破坏时空分布复杂.以阿舍勒铜矿深部采区为研究对象,综合考虑地质赋存条件、开采影响和微震监测数据三方面的评价指标开展巷道围岩破坏风险定量评估研究.采用熵权法确定了不同评价指标的权重分配,权重占比前五的评价指标均为微震参数,其权重占比和超过80%,表明微震参数在巷道破坏风险评估中占主导作用.基于模糊综合评价方法的巷道破坏样本数据的评估准确率接近90%,能够实现大范围区域性巷道破坏风险定量评估,满足深部金属矿山区域性地压灾害防控与系统性开采过程优化调控的需要. 展开更多
关键词 深部金属矿 巷道破坏 模糊综合评价 风险评估 微震
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