寒区露天矿板岩冻融力学特性及边坡稳定性研究

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作者 周文汶 杨天鸿 +2 位作者 董鑫 张东亮 吕凯 《中国矿业》 北大核心 2024年第S01期143-150,共8页

为了探究寒区板岩边坡在冻融条件下的力学参数劣化规律及其失稳机理,通过室内冻融循环力学试验,并基于广义Hoek-Brown强度准则计算岩体内聚力和内摩擦角随冻融循环次数的衰减规律,以此修正未考虑冻融损伤的白云鄂博南帮内聚力和内摩擦... 为了探究寒区板岩边坡在冻融条件下的力学参数劣化规律及其失稳机理,通过室内冻融循环力学试验,并基于广义Hoek-Brown强度准则计算岩体内聚力和内摩擦角随冻融循环次数的衰减规律,以此修正未考虑冻融损伤的白云鄂博南帮内聚力和内摩擦角块体模型,实现南帮岩体力学参数的时空演化表征,最后通过数值模拟分析白云鄂博铁矿主矿区南帮边坡在冻融效应下的循序破坏机理。结果表明:经20次冻融循环后,矽质板岩、云母化板岩、碳化板岩、断层岩内聚力降低率分别为21.64%、22.66%、28.09%、28.53%,内摩擦角降低率分别为12.76%、14.72%、19.37%、21.35%;在冻融效应下,南帮边坡稳定系数由1.19逐渐降至0.92,1650~1570 m区域剪应变逐渐增大,最终滑体于1570 m平台滑移剪出。 展开更多

关键词 板岩 边坡稳定性 冻融循环 广义Hoek-Brown准则 非均匀岩体力学参数

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全相位模型估计方法压制磁共振测深谐波噪声应用研究 被引量：2

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作者 陈亮 李凡 +3 位作者 鲁恺 陈佳泓 张加刚 李振宇 《地质科技通报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期181-188,共8页

磁共振测深是当前唯一直接找水的地球物理方法。磁共振测深找水仪探测接收性能灵敏度高,能够接收到纳伏(1 nV=10-9 V)级的NMR信号,但易受到环境电磁噪声的干扰,从而使得磁共振测深解释结果的准确性受到影响,往往不能反演出真实的地下含... 磁共振测深是当前唯一直接找水的地球物理方法。磁共振测深找水仪探测接收性能灵敏度高,能够接收到纳伏(1 nV=10-9 V)级的NMR信号,但易受到环境电磁噪声的干扰,从而使得磁共振测深解释结果的准确性受到影响,往往不能反演出真实的地下含水层结构。针对这一问题,提出了全相位模型估计方法,对电磁噪声中比重最大的工频谐波噪声进行压制。高精度的谐波建模是建模对消法的关键,本方法利用存在时移关系的两段含噪NMR信号分别进行全相位FFT处理,直接取主谱线的相位值即为相位估值,利用主谱线的相位差可获取高精度地频率估值和幅值估值。与传统FFT相比,全相位FFT具有良好的抑制频率泄露特征。通过仿真实验发现,全相位模型估计法比传统的模型去噪法能够更加精确地找到工频谐波参数,精度提高一倍以上。通过实测数据检验发现,全相位模型估计法能够更好地应对实际噪声复杂多变的情况,有效地压制工频谐波的干扰,提高MRS方法反演解释的准确性。 展开更多

关键词 全相位模型估计 磁共振测深 工频谐波 时移相位差 模型去噪

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高光谱(VNIR-SWIR-TIR)技术对碳酸岩型稀土矿床中氟碳铈矿的识别与应用

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作者 郭东旭 史维鑫 +5 位作者 郭锐 高卿楠 任潇洒 刘军媛 郭雪 梅晓敏 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第6期1700-1711,共12页

氟碳铈矿是碳酸岩型稀土矿床中最重要的稀土矿物之一,在矿床地质体成岩、蚀变、矿化过程中蕴藏了极其重要的地质信息,如何精确识别该矿物含量是地质学家一直关注的焦点之一。钻孔岩心、野外近地、机载或星载高光谱(VNIR-SWIR-TIR)技术,... 氟碳铈矿是碳酸岩型稀土矿床中最重要的稀土矿物之一,在矿床地质体成岩、蚀变、矿化过程中蕴藏了极其重要的地质信息,如何精确识别该矿物含量是地质学家一直关注的焦点之一。钻孔岩心、野外近地、机载或星载高光谱(VNIR-SWIR-TIR)技术,具有绿色、快速、无损探测物质成分的特点,前人应用该技术在稀土元素及其化合物,稀土矿物的定性识别,以及对稀土元素的定量反演等方面取得了一系列成果,但对氟碳铈矿定性、定量的系统研究相对有限,有待进一步深入开展。以牦牛坪、大陆槽和白云鄂博含氟碳铈矿矿石为研究对象,应用HyLogger型岩心光谱扫描仪,并辅以X射线粉晶衍射、电子探针实验测试分析,探究基于高光谱(VNIR-SWIR-TIR)技术对碳酸岩型稀土矿床中氟碳铈矿的识别与应用。大陆槽矿床和牦牛坪矿床的矿石矿物组合、方解石主量成分、氟碳铈矿主量成分具有相似性,矿石矿物均以氟碳铈矿为主,脉石矿物均以方解石-萤石-天青石-重晶石-石英-云母-霓辉石-钠铁闪石为主;方解石主量成分以CaO为主,含有极少量的FeO、MnO、MgO;氟碳铈矿含有较高的La_(2)O_(3)、Ce_(2)O_(3)、Pr_(2)O_(3)、Nd_(2)O_(3)、F。总结了氟碳铈矿在VNIR-SWIR-TIR波段高光谱的相对吸收深度(相对反射高度)、吸收面积、半高宽光谱参数。氟碳铈矿在400~1300 nm波段强吸收峰位于511、522、580、677、742、865、890、1094和1255 nm,且不随氟碳铈矿含量(≥10%)的变化而变化。氟碳铈矿这些强吸收峰的相对吸收深度、吸收面积与其含量强烈正相关,并以此建立氟碳铈矿定量反演的多类模型。其中,特征强吸收峰的相对吸收深度或吸收面积的一元二次回归模型(R^(2)为0.9885~0.9976)对氟碳铈矿含量的预测效果最好,通过所建算法模型对大陆槽碳酸岩型稀土矿床钻孔ZK3303的氟碳铈矿含量、REO含量进行预测,并与化学分析的REO含量对比,三者含量随深度的变化趋势总体具有较高的一致性。研究认为,高光谱(VNIR-SWIR-TIR)技术在氟碳铈矿准确识别和含量探测方面优势突出,在碳酸岩型稀土矿床的野外矿产勘查、区域勘查、深边部资源预测等方面具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 高光谱 氟碳铈矿 碳酸岩型 稀土矿 矿床勘查

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白云鄂博矿区废弃排岩场生态治理植物生长特性分析

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作者 丁茂 任爱琴 +3 位作者 王治国 郝亚峰 刘利斌 张东亮 《内蒙古林业》 2025年第5期25-27,共3页

重点区域的矿山生态修复是国土空间生态保护修复的难点痛点,实施过程中往往由于“重工程、轻生态”,追求短时见效的景观效果,忽略植被生态功能的稳定性和适应性,导致植被退化、修复效率低下。在国内矿山生态修复领域,大多学者集中于边... 重点区域的矿山生态修复是国土空间生态保护修复的难点痛点,实施过程中往往由于“重工程、轻生态”,追求短时见效的景观效果,忽略植被生态功能的稳定性和适应性,导致植被退化、修复效率低下。在国内矿山生态修复领域,大多学者集中于边坡防护基础工程、喷播基质改良技术、矿山生态修复评价体系建立等研究。在实际工程建设中,生态复绿的植物材料以速生草本植物为主,人工抚育管理较多且后期退化严重。 展开更多

关键词 生态治理 废弃排岩场 白云鄂博矿区

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自然崩落法岩体可崩性研究现状与展望 被引量：6

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作者 刘欢 任凤玉 +2 位作者 何荣兴 刘润晗 卢悦 《中国矿业》 2023年第7期95-104,共10页

随着我国经济的迅速发展,铜原料的供需矛盾日益突出,为解决这一矛盾,开采低品位大型铜矿床成为了有效措施之一。在众多地下金属矿床采矿方法中,自然崩落法是一种生产规模大、开采成本低、生产效率高的采矿方法,但也是开采技术难度较大... 随着我国经济的迅速发展,铜原料的供需矛盾日益突出,为解决这一矛盾,开采低品位大型铜矿床成为了有效措施之一。在众多地下金属矿床采矿方法中,自然崩落法是一种生产规模大、开采成本低、生产效率高的采矿方法,但也是开采技术难度较大且较难实施的采矿工艺之一,需在矿山可行性研究阶段针对岩体可崩性进行大量的研究工作。围绕可崩性从评判方法、岩体自然崩落尺寸等方面开展了研究现状的文献综述,得出降低可崩性等级评判过程中的主观性、综合考虑可崩性影响因素间的相互作用关系以及构建可崩性空间分布模型是可崩性评价的关键,指出可崩性评价的发展趋势是构建可崩性评价体系(由可崩性综合评判、可崩性空间分布模型以及岩体自然崩落尺寸预测组成),并提出了可崩性评价体系的框架及基本评价流程。研究结果对拟采用自然崩落法矿山的岩体可崩性评价具有较高参考价值和指引作用。 展开更多

关键词 自然崩落法 可崩性 空间分布模型 自然崩落尺寸

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常温土壤导热系数的试验及预测研究

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作者 霍建星 晋华 +3 位作者 张炳钟 车志远 郭磊 张雨露 《水电能源科学》 北大核心 2023年第4期195-198,共4页

探究土壤导热系数的变化规律,对地源热泵系统和土壤储热等领域具有重要意义。利用TEMPOS热性能分析仪对不同干密度、不同饱和度下黄土和砂土导热系数变化规律进行研究。结果表明,饱和度、干密度均对土壤导热系数影响显著,黄土、砂土的... 探究土壤导热系数的变化规律,对地源热泵系统和土壤储热等领域具有重要意义。利用TEMPOS热性能分析仪对不同干密度、不同饱和度下黄土和砂土导热系数变化规律进行研究。结果表明,饱和度、干密度均对土壤导热系数影响显著,黄土、砂土的导热系数随饱和度的增加总体呈增大趋势,但黄土和砂土的导热系数变化规律差异明显;黄土和砂土的导热系数随干密度的增大而增加,但黄土较砂土变化幅度较小。根据试验数据对16种预测模型进行评价,结果表明,CCM模型表现最好。 展开更多

关键词 黄土 砂土 导热系数 预测模型 饱和度 干密度

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倾斜矿体多采空区顶板破坏与冒落机理分析

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作者 周颜军 汪亮 +3 位作者 冯庆杰 易云佳 曹建立 卢悦 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第11期11-19,共9页

排山楼金矿上部矿体露天转地下阶段应用空场法开采,采空区已用诱导冒落+地表废石充填塌陷区的方法进行了治理;下部矿体进入海棠山国家自然保护区范围,地表不允许塌陷,但由于矿石品位低,继续沿用传统充填法势必造成矿床开采效率低、生产... 排山楼金矿上部矿体露天转地下阶段应用空场法开采,采空区已用诱导冒落+地表废石充填塌陷区的方法进行了治理;下部矿体进入海棠山国家自然保护区范围,地表不允许塌陷,但由于矿石品位低,继续沿用传统充填法势必造成矿床开采效率低、生产成本高、矿山经济效益差等问题。以地表保护区下低品位矿体充填法安全高效开采为工程背景,结合RG井下电视系统监测结果总结了顶板上覆岩层裂隙分布与发展规律,分析了应力平衡拱与冒落拱演化机理,提出了稳定冒落拱的形成条件。基于现场监测与岩石力学参数试验结果,通过FLAC^(3D)数值模拟方法研究了倾斜多空区贯通与拉底过程中顶板破坏与冒落机理,探明了顶板冒落过程中围岩的应力和位移演化规律,以及诱发冒落的主导因素,并提出了基于地表安全性的冒落进程控制技术。研究成果可为该矿开发既满足地表保护需求又能低成本高效开采的工艺技术提供理论参考,对于类似矿山的采矿方法设计也有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 露天转地下开采 现场监测 冒落机理 顶板破坏 数值模拟 冒落控制

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渗流与地震作用下铁矿尾矿坝稳定性分析 被引量：20

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作者 王汉勋 张彬 +2 位作者 张中俭 张东亮 冯军伟 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期614-622,共9页

尾矿坝有别于传统的挡水坝体,其堆积材料具有松散性、非均匀性及填筑质量不可控性等特点,常常在地震、强降雨等不利因素作用下发生溃坝灾害,严重危及人民生命财产安全。合理评判尾矿坝坝体在不同工况下的稳定性状是科学防灾减灾的前提... 尾矿坝有别于传统的挡水坝体,其堆积材料具有松散性、非均匀性及填筑质量不可控性等特点,常常在地震、强降雨等不利因素作用下发生溃坝灾害,严重危及人民生命财产安全。合理评判尾矿坝坝体在不同工况下的稳定性状是科学防灾减灾的前提。本文以内蒙古包钢集团某铁矿尾矿坝为研究对象,通过现场勘察与室内外试验,初步评价尾矿坝堆积体的稳定性,获取稳定性分析所需的物理力学参数;考虑强降雨渗流及地震作用,分别采用Geo-studio及STAB土质边坡稳定性分析软件,基于极限平衡法进行天然工况、暴雨工况、地震工况及暴雨+地震工况下的稳定性计算;基于有限元强度折减法,采用ABAQUS软件针对上述工况进行尾矿坝体稳定性对比计算;综合分析了三种稳定性计算方法在潜在滑带识别及稳定性计算成果等方面的差异,建议了极限平衡法与有限元分析相结合的复杂工况下尾矿坝稳定性分析方法。分析结果表明:渗流与地震作用下某铁矿2#尾矿坝段处于欠稳定状态,其余坝段处于稳定状态,为该尾矿库溃坝危险性评价提供了科学依据。 展开更多

关键词 尾矿坝边坡 地震与渗流作用 极限平衡法 强度折减法

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白云鄂博矿区深边部铁矿床勘查突破及启示 被引量：11

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作者 李以科 柯昌辉 +14 位作者 王登红 赵永岗 佘宏全 李瑞萍 郝美珍 王安建 邓震 高玉璞 张强 张丽 李进文 胡古月 刘云 郭宾 苑星宇 《矿床地质》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期202-206,共5页

围绕白云鄂博矿山寻找铁矿接替资源的急迫需求,聚焦构造对深部矿体控制作用,开展复杂地形及强干扰地区重力-磁法-电法-高精度反射地震综合勘查示范研究。通过一系列专题地质填图和综合研究,笔者构建了白云鄂博矿床成矿模式和新的勘查模... 围绕白云鄂博矿山寻找铁矿接替资源的急迫需求,聚焦构造对深部矿体控制作用,开展复杂地形及强干扰地区重力-磁法-电法-高精度反射地震综合勘查示范研究。通过一系列专题地质填图和综合研究,笔者构建了白云鄂博矿床成矿模式和新的勘查模型,提出矿区近东西向逆-平移断层(F2)导致了主矿、东矿深部矿体向东平移的新认识,明确指出深部存在受构造控制的铁矿体,并圈定了找矿靶区3处。通过钻探验证实现了铁矿找矿突破,目前在2号靶区已施工的15个钻孔全部见矿,钻孔控制最大铁矿层累计视厚度达327.2 m。靶区深部厚大铁矿体的发现,是科研指导勘查,降低勘查风险,提高找矿效率的典型实践,大幅度提升了白云鄂博资源保障能力,有效促进了科研成果的及时转化。 展开更多

关键词 地质学 战略性矿产资源 矿床勘查模型 综合勘查 铁矿 白云鄂博

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安康罗家梁膨胀土滑坡特征与成因分析 被引量：4

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作者 康卫东 杨小荟 +3 位作者 张俊义 李文智 王润兰 杨涛 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期91-94,共4页

目的分析膨胀土滑坡特征及成因,探讨膨胀土滑坡的滑动模式及滑坡发生的机理。方法根据野外调研和滑坡土体的岩性、物质成分、膨胀性、物理力学性质的测试进行分析研究。结果罗家梁滑坡是大型古滑坡体上新近发育的局部浅层滑动,滑坡体以... 目的分析膨胀土滑坡特征及成因,探讨膨胀土滑坡的滑动模式及滑坡发生的机理。方法根据野外调研和滑坡土体的岩性、物质成分、膨胀性、物理力学性质的测试进行分析研究。结果罗家梁滑坡是大型古滑坡体上新近发育的局部浅层滑动,滑坡体以黄褐、棕黄、黄绿色黏土为主,灰白、灰绿色黏土充填裂隙,或以薄膜附于裂隙表面;黏土矿物成分以伊蒙混合层为主,并含有蒙脱石;降水入渗、生活污水入渗及地下水的作用,导致滑带力学强度降低,加之边坡形态的改变,形成了明显的滑动—变形区域及多级解体裂缝,具有牵引式滑动、累进式破坏及蠕滑等特征。结论斜坡土体中强膨胀土夹层构成滑动面,当有水渗入及人工开挖边坡打破平衡时导致土体滑动。 展开更多

关键词 膨胀土 滑坡特征 成因分析 安康地区

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高分子吸水树脂对无机结合料固化土工程性质的影响 被引量：6

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作者 彭劼 商志阳 +2 位作者 曹天赐 赵晓婉 戴迪 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期99-104,166,共7页

针对传统无机结合料固化土普遍存在的耐久性及干缩性差的问题,在无机结合料加固淤泥质黏土的基础上添加高分子吸水树脂(SAP)材料,通过无侧限抗压强度试验、击实试验、干湿循环试验、干缩变形试验与XRD测试,分析了SAP材料对无机结合料固... 针对传统无机结合料固化土普遍存在的耐久性及干缩性差的问题,在无机结合料加固淤泥质黏土的基础上添加高分子吸水树脂(SAP)材料,通过无侧限抗压强度试验、击实试验、干湿循环试验、干缩变形试验与XRD测试,分析了SAP材料对无机结合料固化土工程性质的影响及其作用机理。结果表明:掺入SAP材料不仅可以提高无机结合料固化土的无侧限抗压强度,还能显著改善无机结合料固化土的压实性、耐久性与干缩性能;SAP材料主要依靠填充作用改善无机结合料固化土的工程性质。 展开更多

关键词 高分子吸水树脂 无机结合料 压实度 干缩变形 微观机理

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模态分析在隧道二衬脱空声振检测中的应用 被引量：4

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作者 窦顺 贺磊 +1 位作者 郑静 王念秦 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2018年第3期52-56,78,共6页

研究目的:声振法在隧道二衬脱空检测中具有低成本、易实施的特点,但由于仪器设备及技术手段限制,目前尚无成熟可靠的脱空识别判定依据。针对单次振动激励下的响应块体,本文通过进行数值模态分析,以得到模态参数与二衬结构形态参数的对... 研究目的:声振法在隧道二衬脱空检测中具有低成本、易实施的特点,但由于仪器设备及技术手段限制,目前尚无成熟可靠的脱空识别判定依据。针对单次振动激励下的响应块体,本文通过进行数值模态分析,以得到模态参数与二衬结构形态参数的对应关系,从而提出定量的脱空判定标准。研究结论:(1)完全脱空响应块体基频值随平均脱空深度增大呈三次多项式规律增大,浅部脱空块体的基频值低于深部脱空块体,平缓脱空面较倾斜脱空面块体基频值更大,脱空面为水平时基频达到最大值;前两阶固有频率差值变化规律同基频-平均脱空深度曲线类似;(2)局部脱空响应块体基频值随脱空长度增大呈Logistic函数规律减小,脱空长度相同时,基频值随起始脱空深度增大而增大;前两阶固有频率差值随脱空长度增大而增大,结果曲线在脱空长度为30 cm处存在节点,前后差异明显;(3)由判定曲线图可确定二衬结构的精确形态参数,实现定量脱空判定,并提出了快速求得脱空特征参数的作图法;(4)该研究成果可为声振法在隧道二衬脱空检测中的工程运用提供理论依据。 展开更多

关键词 隧道二衬脱空 声振检测法 数值模态分析

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