核磁共振技术在露天矿山地下水勘查中的应用 被引量：1

1

作者 郭飞 侯克鹏 +2 位作者 钟晓勇 陈俊彬 汪云川 《中国矿业》 2023年第5期146-152,159,共8页

内蒙古东部草原地区许多露天矿山受河流地表水、第四系松散层水威胁严重,查明地下水分布特征已成为该地区矿山安全的重要任务。以内蒙古东部某露天矿山为研究对象,采用核磁共振勘探方法,在采矿推进方向北侧布置六条勘探线,自西向东划分... 内蒙古东部草原地区许多露天矿山受河流地表水、第四系松散层水威胁严重,查明地下水分布特征已成为该地区矿山安全的重要任务。以内蒙古东部某露天矿山为研究对象,采用核磁共振勘探方法,在采矿推进方向北侧布置六条勘探线,自西向东划分为两个区段进行分析研究。研究结果表明:第一段存在六个含水率最大水平面,最大含水率20%的区域位于1号勘探线剖面500~700 m处;第二段存在四个含水率最大水平面,含水率范围主要分布3号勘探线、4号勘探线、5号勘探线、6号勘探线剖面1900~2100 m处,最大含水率为14%左右。核磁共振技术确定了地下水含水层分布、厚度、含水率和富水区域,反演结果与岩层岩性基本一致,抽水井抽水效果验证了其准确性,为露天矿防治水工程提供了详实的地球物理勘探资料,同时也为生态环境脆弱的草原地区露天矿山隐蔽致灾因素普查工作提供参考。 展开更多

关键词 露天矿山 核磁共振 富水区 含水率 含水层

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基于Zhang-Hou损伤计算模型的不同强度混凝土裂缝贯通与损伤演化规律

2

作者 张田 侯正猛 +4 位作者 张盛友 方琰藜 陈前均 李晓琴 孙伟 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第3期124-133,共10页

混凝土裂缝演化规律的研究一直具有挑战性。为分析不同强度混凝土裂缝贯通与损伤演化的内在规律,基于混凝土塑性损伤(concrete damaged plasticity,CDP)模型的理论框架,结合Sidoroff损伤理论,建立Zhang-Hou损伤计算模型。该模型能够定... 混凝土裂缝演化规律的研究一直具有挑战性。为分析不同强度混凝土裂缝贯通与损伤演化的内在规律,基于混凝土塑性损伤(concrete damaged plasticity,CDP)模型的理论框架,结合Sidoroff损伤理论,建立Zhang-Hou损伤计算模型。该模型能够定量描述混凝土的单轴压缩和单轴拉伸损伤行为,有利于深入研究混凝土裂缝扩展及其损伤演化过程。研究发现:不同强度混凝土的单轴压缩和单轴拉伸损伤演化规律基本一致,并且在损伤演化过程中发现了单轴压缩和单轴拉伸损伤交叉点,对应的损伤分别为0.57和0.62。损伤交叉点是损伤演化曲线从快速发展转向缓慢发展的一个临界点。不同强度混凝土在损伤交叉点前后的损伤演化规律一致。在交叉点前,强度越高,对应的损伤越小;交叉点之后则呈现相反的情况。基于以上发现,根据突变性判据的内涵,将发现的损伤交叉点作为混凝土出现裂缝区域性贯通的临界判据,对应的损伤被解释为量化混凝土裂缝区域性贯通的损伤阈值。进一步地,利用已验证的钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)有限元模型,对不同加载位移下RC构件的损伤状态和裂缝贯通区域进行系统分析,验证损伤阈值的合理性。所得结论可为基于连续介质力学的混凝土损伤分析和裂缝模拟提供理论依据。 展开更多

关键词 Zhang-Hou损伤计算模型 压缩损伤 拉伸损伤 裂缝贯通 损伤阈值

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改进的MVO-GRNN神经网络岩爆预测模型研究 被引量：6

3

作者 侯克鹏 包广拓 孙华芬 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期923-932,共10页

准确预测岩爆烈度等级能有效指导岩爆灾害的防控。根据影响岩爆发生及烈度等级的3个因素构建岩爆评价指标体系,提出一种基于改进多元宇宙算法(Improved Multi-Verse Optimizer,IMVO)优化广义回归神经网络(General Regression Neural Net... 准确预测岩爆烈度等级能有效指导岩爆灾害的防控。根据影响岩爆发生及烈度等级的3个因素构建岩爆评价指标体系,提出一种基于改进多元宇宙算法(Improved Multi-Verse Optimizer,IMVO)优化广义回归神经网络(General Regression Neural Network,GRNN)的岩爆预测模型。在普通多元宇宙算法(MVO)的基础上,运用自适应平衡机制调节MVO算法中的虫洞存在概率(V_(WEP))和旅行距离率(V_(TDR))两个重要参数来改进该算法;再运用改进的多元宇宙算法优化广义回归神经网络的光滑度,通过训练数据优选出最佳光滑因子σ,得到IMVO-GRNN神经网络岩爆烈度预测模型;最后结合工程实例验证模型的性能。研究表明,该模型相比传统模型寻优能力更强,精度更高,为岩爆预测提供了一种新的思路。 展开更多

关键词 安全工程 岩爆预测 多元宇宙算法 广义回归神经网络(GRNN) 虫洞存在概率 旅行距离率

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基于AHP-模糊评价的采空区稳定性研究 被引量：24

4

作者 刘洋 李克钢 +2 位作者 李明亮 秦庆词 马学斌 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2020年第11期114-119,共6页

针对采空区频繁出现大规模失稳问题,提出一种基于AHP-模糊评价的失稳预测模型。综合考虑采空区失稳的诱因,优选区域地质水文因素、岩石强度性能因素、采空区环境因素和采空区结构参数等4个一级指标及相对应的20个二级指标,建立采空区稳... 针对采空区频繁出现大规模失稳问题,提出一种基于AHP-模糊评价的失稳预测模型。综合考虑采空区失稳的诱因,优选区域地质水文因素、岩石强度性能因素、采空区环境因素和采空区结构参数等4个一级指标及相对应的20个二级指标,建立采空区稳定性评价指标体系,运用层次分析法计算相应的权重向量,结合模糊综合评价理论,对采空区稳定性进行综合评价,将该模型运用到云南羊拉铜矿里农矿段采空区稳定性评价中。研究结果表明:该矿山的采空区稳定性评价等级为V4,失稳程度高,综合系统得分69.4515,所得结论与矿山实际情况较吻合,验证了该模型的可靠性。为后续采矿方案设计和执行提供理论依据,有效缓解矿山失稳所带来的灾害。 展开更多

关键词 层次分析法 模糊综合评价 采空区稳定性 权重 安全评价

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SHPB试验技术在凿岩爆破工程教学中的应用 被引量：3

5

作者 李祥龙 张志平 +3 位作者 王建国 侯得峰 张智宇 黄永辉 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2023年第7期178-181,共4页

“凿岩爆破工程”课程是采矿专业实验教学的基础课程,对SHPB设备结构、实验过程、原理进行了介绍,让学生更加了解SHPB实验原理和岩石动力学参数的理论计算方法。通过借助SHPB装置与“凿岩爆破工程”理论课程相结合的教学方式,锻炼学生... “凿岩爆破工程”课程是采矿专业实验教学的基础课程,对SHPB设备结构、实验过程、原理进行了介绍,让学生更加了解SHPB实验原理和岩石动力学参数的理论计算方法。通过借助SHPB装置与“凿岩爆破工程”理论课程相结合的教学方式,锻炼学生们的实践能力、理论应用能力及科研探索能力,提高学生对科研的兴趣,为大学生推开科研之路的第一扇门。 展开更多

关键词 冲击荷载 SHPB实验 采矿工程 实验教学

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基于HJC模型高温后大理岩SHPB实验数值模拟研究 被引量：6

6

作者 李睿 刘磊 +1 位作者 张志华 王远 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2022年第1期37-44,共8页

为对高温后大理岩动态压缩实验结果进行验证并探索数值模拟方法,采用“参考-计算-试算-调整”的方法基于HJC本构模型对不同温度等级高温处理后大理岩材料模型参数进行确定,利用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件对高温处理后大理岩SHPB实验进... 为对高温后大理岩动态压缩实验结果进行验证并探索数值模拟方法,采用“参考-计算-试算-调整”的方法基于HJC本构模型对不同温度等级高温处理后大理岩材料模型参数进行确定,利用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件对高温处理后大理岩SHPB实验进行数值模拟,并将数值模拟结果与室内实验结果进行对比分析。结果表明,数值模拟结果与室内实验结果具有一致性;大理岩试件破坏呈现裂隙由边缘向中心发展的趋势,表现为先以劈裂拉伸破坏产生裂隙进而进一步完全破坏,这种现象在实验过程中往往因观察区间较短容易被忽视;HJC本构模型可以有效地表征大理岩试件各项物理力学性质;通过对部分模型参数修改可以有效地对不同等级高温处理后大理岩试件物理力学参数描述;温度的损伤效应对于大理岩试件动态冲击破坏形态的影响体现在破碎后细粒量,随着处理温度的升高,大理岩破碎后细粒也不断增多。 展开更多

关键词 SHPB HJC模型 大理岩 高温 损伤 数值模拟

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含软夹层砂浆试件冲击特性实验分析 被引量：4

7

作者 王建国 罗世云 +2 位作者 张智宇 马军 张小华 《工程爆破》 CSCD 2020年第6期17-22,34,共7页

为了研究工程爆破或地震等动荷载冲击作用下不同砌筑防护结构材料的动态响应特性,通过SHPB冲击实验,对含软夹层的砂浆试件在不同速度下的动态响应、能量传递规律和损伤破坏特性展开研究。研究表明:软夹层延缓了层状材料动态抗压强度的... 为了研究工程爆破或地震等动荷载冲击作用下不同砌筑防护结构材料的动态响应特性,通过SHPB冲击实验,对含软夹层的砂浆试件在不同速度下的动态响应、能量传递规律和损伤破坏特性展开研究。研究表明:软夹层延缓了层状材料动态抗压强度的增长速率,软夹层组合试件的抗冲击速度值比完整试件提高了19.5%;冲击速度大于4.448 m/s时,反射能量加剧增大、透射能量逐渐减少,耗散能及能耗比均呈线性增大;在3.316~5.152 m/s的冲击速度范围内,损伤变量与冲击速度呈二次多项式变化关系,试件破坏时的损伤值约为0.62。研究结果为动载下组合材料防护结构的选型设计提供参考。 展开更多

关键词 冲击荷载 软夹层砂浆 动态破坏 能耗比 损伤变量

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均匀放矿过程中细粒冰碛物穿流机理试验研究 被引量：3

8

作者 牛向东 侯克鹏 孙华芬 《采矿与岩层控制工程学报》 北大核心 2023年第3期20-27,共8页

为探究均匀放矿过程中细粒冰碛物的穿流机理,以普朗铜矿地表细粒冰碛物为研究对象,利用室内三维物理模型试验方法,开展了细粒冰碛物覆盖层下的粗颗粒矿石均匀放矿试验研究。研究结果表明:均匀放矿过程中细粒冰碛物穿流机理主要受“孔隙... 为探究均匀放矿过程中细粒冰碛物的穿流机理,以普朗铜矿地表细粒冰碛物为研究对象,利用室内三维物理模型试验方法,开展了细粒冰碛物覆盖层下的粗颗粒矿石均匀放矿试验研究。研究结果表明:均匀放矿过程中细粒冰碛物穿流机理主要受“孔隙填充机制”控制,其穿流程度取决于粗颗粒矿石放矿过程中随机产生的孔隙大小和数量;冰碛物颗粒粒径越小,其穿流速度越快,穿流效果越显著,穿流时间越短;根据试验过程中细粒冰碛物穿流规律,构建了细粒冰碛物穿流机理概化模型,结果显示细粒冰碛物和粗颗粒矿石相对运动是造成细粒冰碛物穿流的内在因素,细粒冰碛物和粗颗粒矿石相对运动越显著,细粒冰碛物穿流越明显。研究结果对揭示细颗粒穿流特性提供一定理论支撑,同时对细颗粒物质覆盖层下的崩落法矿山灾害防控及矿石贫化控制具有实际工程意义。 展开更多

关键词 均匀放矿 细粒冰碛物 穿流概化模型 孔隙填充机制 物理试验模型

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基于改进组合赋权-TOPSIS法的岩爆倾向性评判模型 被引量：23

9

作者 李明亮 李克钢 +3 位作者 秦庆词 王庭 张雪娅 刘洋 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期74-80,共7页

针对岩爆倾向性评价模型中指标权重难以确定导致预测精度不高的问题,提出1种基于改进组合赋权-TOPSIS法的岩爆倾向预测模型。综合考虑岩爆发生条件,选取岩性条件、应力条件和围岩条件3项准则对应的15个岩爆倾向性判别指标。采用3标度法... 针对岩爆倾向性评价模型中指标权重难以确定导致预测精度不高的问题,提出1种基于改进组合赋权-TOPSIS法的岩爆倾向预测模型。综合考虑岩爆发生条件,选取岩性条件、应力条件和围岩条件3项准则对应的15个岩爆倾向性判别指标。采用3标度法的改进层次分析法(IAHP)与熵权法(EWM)结合,消除主、客观因素影响获得最优权重,运用逼近理想解法(TOPSIS)分析评判对象与虚拟理想解的贴近程度,从而判断岩爆倾向性等级。研究结果表明:弹性能量指数Wet、动态DT参数、能量储耗指数k、T准侧和应力指数S对岩爆倾向性影响较大;该模型对岩爆倾向性预测准确率高于85%,可为类似地下岩土工程岩爆倾向性预测提供理论支撑。 展开更多

关键词 岩爆倾向性预测 组合赋权 最优权重 TOPSIS法 贴近度

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基于改进的博弈论-变权可拓模型的边坡稳定评估 被引量：5

10

作者 王黎蝶 侯克鹏 +1 位作者 孙华芬 孙伟 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2021年第9期100-106,共7页

为解决边坡稳定性评估中指标权重求取的模糊性问题,构建了基于改进的博弈论-变权可拓模型的边坡稳定性评估方法。首先构建综合评价指标体系,采用改进基于三值判断的FAHP法和CRITIC法分别确定主、客观常权;并由博弈论模型确定最优综合常... 为解决边坡稳定性评估中指标权重求取的模糊性问题,构建了基于改进的博弈论-变权可拓模型的边坡稳定性评估方法。首先构建综合评价指标体系,采用改进基于三值判断的FAHP法和CRITIC法分别确定主、客观常权;并由博弈论模型确定最优综合常权;为考虑评价指标自身状态值对其权重的影响,构造均衡函数,采用变权理论求得最终动态权重,以弥补常权评估带来的误差。利用物元可拓模型进行综合性评估,判定边坡的危险性等级。将该模型运用到某露天铜矿三个边坡稳定性评估中,其评估结果与实际情况相符,表明了该评估模型的科学可行性。在计算出的权重的基础上,采用其它综合评估方法进行验证,评估结果进一步证明了该种赋权方法的合理性。 展开更多

关键词 三值判断的改进FAHP法 CRITIC法 博弈论 变权理论 物元可拓理论

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某锡矿地下采场爆破参数优化研究 被引量：14

11

作者 马俊杰 黄永辉 +1 位作者 张智宇 李洪超 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2021年第12期93-99,共7页

云南省某锡矿由于爆破参数不合理,导致炸药单耗过高,并且大块较多,在一定程度上对矿山的经济效益造成影响。为通过优化爆破参数改变此现状,基于利文斯顿爆破漏斗原理,在该矿1660中段某采场按照不耦合装药的形式,进行单孔爆破漏斗试验、... 云南省某锡矿由于爆破参数不合理,导致炸药单耗过高,并且大块较多,在一定程度上对矿山的经济效益造成影响。为通过优化爆破参数改变此现状,基于利文斯顿爆破漏斗原理,在该矿1660中段某采场按照不耦合装药的形式,进行单孔爆破漏斗试验、变孔距爆破漏斗试验、斜面台阶爆破漏斗试验。得到该种锡矿的最佳炸药单耗、爆破漏斗最大体积、最佳爆破漏斗半径、最小抵抗线和最佳孔间距。基于爆破漏斗理论对采场爆破参数进行优化,最终得出采场的合理爆破参数、孔间距和排距。按照此参数在该矿山进行应用,取得了良好的效果。 展开更多

关键词 爆破漏斗试验 空气不耦合装药 最佳埋深 柱状药包 参数优化

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基于正交设计模拟实验的预裂爆破参数优化方法研究 被引量：10

12

作者 王子琛 李祥龙 +2 位作者 王惠芬 王建国 孙进辉 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2021年第5期96-101,共6页

由于爆破施工周围待保护环境的复杂性和爆破扰动等有害效应的无法评估性,需对传统的预裂爆破技术进行更精细的改进和优化。采用基于正交设计的相似材料模拟实验方法对预裂爆破中的不耦合系数、同响孔数、孔距孔径比和有无导向孔四个因... 由于爆破施工周围待保护环境的复杂性和爆破扰动等有害效应的无法评估性,需对传统的预裂爆破技术进行更精细的改进和优化。采用基于正交设计的相似材料模拟实验方法对预裂爆破中的不耦合系数、同响孔数、孔距孔径比和有无导向孔四个因素进行分析,确定预裂孔成缝效果最优的起爆方式和爆破参数,并进行模拟实验验证。研究表明:装药不耦合系数取2、孔距取8倍炮孔直径、不设置导向孔、采用延期时间为12 ms的逐孔起爆预裂方式,得到有效半孔率为85.4%、预裂缝宽度为25.4 mm、原岩损伤率为13.5%,爆破效果综合评价最佳。 展开更多

关键词 多指标正交试验 预裂爆破 相似模型试验 逐孔起爆 多因素分析法

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基于逐步回归分析法的炉渣-水泥-全尾砂胶结充填体强度影响分析 被引量：11

13

作者 张盛友 孙伟 李金鑫 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2020年第12期3866-3873,3880,共9页

为降低某铜矿充填成本,探究单因素或多因素交互作用对充填体强度的影响。实验设计24组不同配比,分析了炉渣掺量、质量浓度、灰砂比耦合作用下对充填试件单轴抗压强度的影响;将炉渣掺量、质量浓度、灰砂比分别设定为解释变量X 1、X 2、X... 为降低某铜矿充填成本,探究单因素或多因素交互作用对充填体强度的影响。实验设计24组不同配比,分析了炉渣掺量、质量浓度、灰砂比耦合作用下对充填试件单轴抗压强度的影响;将炉渣掺量、质量浓度、灰砂比分别设定为解释变量X 1、X 2、X 3,单轴抗压强度设定为Y,利用软件SPSS对实验数据进行逐步回归分析,并用响应曲面法验证回归的准确性。结果表明:炉渣掺量与试件单轴抗压强度呈正相关,灰砂比越高,强度增长幅值越大;28 d强度最大增长率达138.2%;单一元素对单轴抗压强度的影响权重依次是质量浓度、灰砂比,炉渣掺量影响不显著;两种及以上影响因素交互作用下仅炉渣掺量与灰砂比交互对强度影响非常显著;两种方法回归的方程表达式基本一致,印证了回归方程的可靠性;回归拟合度达97.76%,拟合值与实验值非常接近,可将回归方程运用于该矿山充填现场。 展开更多

关键词 炉渣 全尾砂 胶结充填 逐步回归分析法 交互作用 响应曲面法

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云南某锡矿全尾砂充填料浆流变参数研究 被引量：5

14

作者 高通 孙伟 +5 位作者 彭朝智 张盛友 李金鑫 卢开放 李兆宇 赵建光 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2022年第3期129-137,共9页

全尾砂充填料浆流变参数的确定对料浆管道输送时的阻力特性具有重要影响。通过控制剪切速率(CSR)法及双因素方差分析法研究质量浓度、灰砂比对充填料浆流变参数的影响规律。研究表明:某锡矿全尾砂充填料浆在低剪切速率下均出现一定的剪... 全尾砂充填料浆流变参数的确定对料浆管道输送时的阻力特性具有重要影响。通过控制剪切速率(CSR)法及双因素方差分析法研究质量浓度、灰砂比对充填料浆流变参数的影响规律。研究表明:某锡矿全尾砂充填料浆在低剪切速率下均出现一定的剪切稀化现象。全尾砂充填料浆的临界浓度上限为77%,超过临界浓度后,浆体的流变特性发生显著变化。双因素方差分析结果表明:在α=0.05显著性水平下,浆体的质量浓度、灰砂比均对浆体屈服应力具有显著影响,且灰砂比的影响更显著;S-N-K法分析结果表明:当浆体质量浓度为78%、灰砂比为1∶4时,浆体的屈服应力最大。 展开更多

关键词 全尾砂 充填料浆 流变特性 灰砂比 双因素方差分析法

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混凝土塑性损伤模型参数计算方法研究 被引量：5

15

作者 张田 侯正猛 +4 位作者 李晓琴 陈前均 张盛友 孙伟 张跃 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1130-1137,共8页

ABAQUS中的混凝土塑性损伤CDP(Concrete damaged plasticity)模型的参数输入较多,且标定和验证过程比较复杂,模型参数的准确性直接影响数值模拟结果的可靠性。为提高数值模拟的效率和可靠性,本文使用MATLAB代码开发了一个高效的CDP模型... ABAQUS中的混凝土塑性损伤CDP(Concrete damaged plasticity)模型的参数输入较多,且标定和验证过程比较复杂,模型参数的准确性直接影响数值模拟结果的可靠性。为提高数值模拟的效率和可靠性,本文使用MATLAB代码开发了一个高效的CDP模型参数求解器,该求解器包含了断裂能概念,能够自动校对不同混凝土强度f cu和有限元网格尺寸l eq下的模型参数。通过两组基准模拟(不同网格下的单轴拉伸模拟,单轴循环拉伸和压缩模拟)检验了求解器的可行性。最后,将求解器应用于单调和循环加载下的钢筋混凝土RC(Reinforced concrete)构件数值模拟,模拟结果与试验结果吻合较好,验证了CDP模型参数求解器的准确性。该研究可为工程结构模拟提供有力支持。 展开更多

关键词 塑性损伤模型 CDP模型参数求解器 断裂能 钢筋混凝土构件 数值模拟 ABAQUS

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爆破振动作用下含断层边坡动力响应分析 被引量：2

16

作者 李屹 夏祥生 +4 位作者 徐继业 张良兵 黄永辉 李源源 张智宇 《矿冶工程》 CAS 北大核心 2024年第1期21-24,30,共5页

依据施加爆破地震波后含断层边坡稳定性模拟计算结果,研究了爆破振动作用下不同断层厚度边坡的动力响应变化规律。结果表明,爆破地震波在边坡坡表及断层区域传播时存在高程放大效应;断层厚度越大,爆破地震波衰减越快;随着断层厚度增加,... 依据施加爆破地震波后含断层边坡稳定性模拟计算结果,研究了爆破振动作用下不同断层厚度边坡的动力响应变化规律。结果表明,爆破地震波在边坡坡表及断层区域传播时存在高程放大效应;断层厚度越大,爆破地震波衰减越快;随着断层厚度增加,边坡在爆破振动作用下产生的位移逐渐增大,整体抵抗变形能力变小;爆破振动作用下不同断层厚度对边坡稳定性影响差异明显,断层厚度2~8 m时边坡稳定性呈持续快速降低趋势,断层厚度超过8 m后边坡稳定性趋于平稳。 展开更多

关键词 爆破地震波 动力响应 边坡 断层厚度 边坡稳定性 爆破振动

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双空孔间距对爆破槽腔断面大小的影响 被引量：11

17

作者 李祥龙 张志平 +2 位作者 王建国 李强 王子琛 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期131-142,共12页

为了探究空孔间距对巷道掘进掏槽爆破效果的影响,基于大红山铜矿某巷道建立有限元数值模型,计算双大直径空孔不同布孔间距条件下的掏槽爆破成腔断面积,并对最优方案开展现场验证。研究结果表明:空孔间距d_(v)=15 cm时,槽腔断面积为0.164... 为了探究空孔间距对巷道掘进掏槽爆破效果的影响,基于大红山铜矿某巷道建立有限元数值模型,计算双大直径空孔不同布孔间距条件下的掏槽爆破成腔断面积,并对最优方案开展现场验证。研究结果表明:空孔间距d_(v)=15 cm时,槽腔断面积为0.1641 m^(2);当d_(v)增加到d_(v)=25 cm时,槽腔断面积为0.2116 m^(2),断面积增大28.94%;当d_(v)增加到35 cm时,槽腔断面面积为0.2436 m^(2),断面积增大15.1%;但当d_(v)增大到45 cm时,槽腔面积为0.1740 m^(2),断面积减小17.8%;当d_(v)增大到55 cm时,槽腔面积为0.0951 m^(2),断面积减小45.3%。对成腔断面积最大的空孔间距d_(v)=35 cm的布孔方案进行现场试验,2号现场试验测得槽腔断面宽度、高度及断面积分别比模拟结果小4.0%、3.4%和4.98%,多次试验与模拟结果误差均在5%以内,能够为地下巷道掏槽爆破成腔体积预测的数值方法构建提供数据参考。 展开更多

关键词 掏槽爆破 数值模拟 空孔间距 空孔效应 槽腔断面

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低温岩石冲击破碎分形特征与断口形貌分析 被引量：18

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作者 杨阳 李祥龙 +1 位作者 杨仁树 王建国 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期632-639,682,共9页

通过霍普金森压杆(SHPB)动态冲击试验,研究负温状态下红砂岩的动态力学性能,分析不同负温对岩石强度性能、分形维数及耗散能的影响,并结合微观断口形貌剖析较低负温下岩石动态力学性能劣化的原因.研究表明,较低的负温会使红砂岩出现“... 通过霍普金森压杆(SHPB)动态冲击试验,研究负温状态下红砂岩的动态力学性能,分析不同负温对岩石强度性能、分形维数及耗散能的影响,并结合微观断口形貌剖析较低负温下岩石动态力学性能劣化的原因.研究表明,较低的负温会使红砂岩出现“冻伤”,在高应变率加载下岩石会迅速丧失承载能力,动态力学强度急剧下降,这与静载实验中岩石强度随温度降低逐渐增大的趋势有着较大的差异;冻结岩石试件的耗散能WL与分形维数D呈正相关性,且与宏观破坏特征有着密切的联系,即耗散能越大,岩石破碎越严重,相应分形维数也越大,但分形维数与耗散能的增速比存在阈值;断口形貌分析结果显示,较低的负温会使红砂岩内部组成物质间界面处生成大量裂纹,这些裂纹尖端塑性变形能力差,在高应变率加载下极易失稳扩展发生低应力脆性破坏,而胶结物由于组成矿物成分复杂更易受负温影响,因此在动荷载和负温双重作用下往往是胶结物处先产生破坏,进而引起红砂岩整体破裂. 展开更多

关键词 负温砂岩 动态强度 分形维数 耗散能 SEM电镜扫描

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基于不同指标无量纲化方法的岩爆预测模型优选 被引量：12

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作者 王超 李岳峰 张成良 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期24-29,共6页

为研究不同指标无量纲化方法对岩爆等级预测模型精度的影响,提高岩爆预测准确率,选取应力系数、脆性系数和弹性能量指数作为预测指标。基于104组岩爆实例大样本数据,采用统一极差处理法、差异化极差处理法、平均化处理法和归一化处理法... 为研究不同指标无量纲化方法对岩爆等级预测模型精度的影响,提高岩爆预测准确率,选取应力系数、脆性系数和弹性能量指数作为预测指标。基于104组岩爆实例大样本数据,采用统一极差处理法、差异化极差处理法、平均化处理法和归一化处理法4种指标无量钢化方法,对预测指标的原始数据进行处理,建立不同的岩爆预测距离判别模型并进行工程实例应用。研究结果表明:基于平均化处理法的岩爆预测模型的回判准确率高达97.1%;对不同矿山、隧道和水电站的6个工程实例的预测结果符合实际情况,说明其是一种准确率高、方便实用的岩爆预测模型。 展开更多

关键词 无量纲化 岩爆等级 预测模型 距离判别法 对比研究 优选

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岩石RHT本构的爆破碎裂判定方法优化及验证 被引量：10

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作者 黄永辉 孙博 +3 位作者 张智宇 钱正乾 王军 李洪超 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期565-574,共10页

为补充RHT本构在岩石爆破中损伤分区研究方面的不足,基于岩石损伤准则与RHT本构方程建立了碎裂判定分区的计算方法,开展数值仿真与现场试验结果的对比分析,在此基础上对损伤半径计算公式进行了进一步划分与优化.研究结果表明:物质点法... 为补充RHT本构在岩石爆破中损伤分区研究方面的不足,基于岩石损伤准则与RHT本构方程建立了碎裂判定分区的计算方法,开展数值仿真与现场试验结果的对比分析,在此基础上对损伤半径计算公式进行了进一步划分与优化.研究结果表明:物质点法能很好地模拟出以变钠质熔岩为主要岩性下根据损伤临界阈值Dcr与碎裂区临界阈值Dcf所划分的碎裂区域,数值模拟结果与现场模拟拟合度高,RHT本构的碎裂判定方法具有一定的可行性;爆破漏斗各项数据随着埋深的增加呈先增加后减小的变化趋势,在埋深590mm时达到最大;不同埋深条件下,变钠质熔岩破碎区半径在近自由面位置最大,之后随着深度增加呈现下降趋势.研究成果能够在爆破数值模拟中损伤分区计算方面提供一定方法,为相关爆破工程设计提供指导. 展开更多

关键词 物质点法 RHT本构 损伤分区 数值模拟 爆破漏斗

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