针对采用爆破破岩方式对金属矿山遗留矿柱进行回采存在安全性差与矿石损失率高的局限性,将具有无振动特征的高效静态破碎剂(High Range Static Cracking Agent,HSCA)引入遗留矿柱回采中。通过设计HSCA膨胀压应力测试试验与静力破岩试验...针对采用爆破破岩方式对金属矿山遗留矿柱进行回采存在安全性差与矿石损失率高的局限性,将具有无振动特征的高效静态破碎剂(High Range Static Cracking Agent,HSCA)引入遗留矿柱回采中。通过设计HSCA膨胀压应力测试试验与静力破岩试验,分析了HSCA径向膨胀压应力大小及其分布规律与水灰比的关系。分别从膨胀压应力分布特征、主裂纹定向控制方法与破岩时效性3个方面,论证了通过HSCA静力破岩实现金属矿山遗留矿柱安全低损回采的可行性。研究结果表明:当水灰比大于理论最优水灰比时,膨胀压应力随着水灰比的增大而减小。对于上向倾斜装药孔膨胀压应力沿孔底至孔口方向呈增大趋势,对于下向倾斜装药孔膨胀压应力则呈减小趋势。采用HSCA静力破岩对遗留矿柱进行回采,遗留矿柱主裂纹走向可通过对装药孔进行预切槽、增设诱导片或新增诱导孔等方式进行定向控制,进而有效降低非破岩区矿岩的再损伤。因此,对于不宜采用爆破破岩方式对遗留矿柱进行回采的区域,HSCA静力破岩不仅有利于保障遗留矿柱回采安全,而且可提高遗留矿柱回收率。研究成果可为进一步探索金属矿山遗留矿柱回采破岩新理论与新技术提供参考。展开更多
岩石蠕变性质是诱发岩石破坏的主要因素,研究岩石蠕变破坏前兆特征对保障矿山安全生产具有重要意义。开展岩石在不同加载状态下的蠕变声发射定位试验,研究声发射活动性、声发射震源绝对能量与蠕变应力的关系,分析蠕变破坏过程中震源Z(i...岩石蠕变性质是诱发岩石破坏的主要因素,研究岩石蠕变破坏前兆特征对保障矿山安全生产具有重要意义。开展岩石在不同加载状态下的蠕变声发射定位试验,研究声发射活动性、声发射震源绝对能量与蠕变应力的关系,分析蠕变破坏过程中震源Z(i)值与R(i)值分形维数特征,总结花岗岩蠕变破坏前兆特征。研究结果表明:蠕变应力小于长期强度时,花岗岩声发射活动性取决于岩石微孔隙被压密时的数量,声发射活动性随着蠕变历时的增大而减小;等速蠕变阶段震源绝对能量总体小于10 000 a J。当蠕变应力大于长期强度时,声发射活动主要与新生微裂纹的萌生、扩展和贯通行为有关,声发射活动性随着蠕变应力与长期强度差值的增大而增大;等速蠕变阶段绝对能量大于25 000 a J震源数量增多。在花岗岩蠕变破坏过程中,自等速蠕变阶段中后期声发射震源Z(i)和R(i)值分形维数随着蠕变历时的增加而增加,该特征可作为花岗岩蠕变破坏的前兆特征。研究成果可为探索岩石蠕变破坏预测方法提供理论与试验支撑。展开更多
文摘针对采用爆破破岩方式对金属矿山遗留矿柱进行回采存在安全性差与矿石损失率高的局限性,将具有无振动特征的高效静态破碎剂(High Range Static Cracking Agent,HSCA)引入遗留矿柱回采中。通过设计HSCA膨胀压应力测试试验与静力破岩试验,分析了HSCA径向膨胀压应力大小及其分布规律与水灰比的关系。分别从膨胀压应力分布特征、主裂纹定向控制方法与破岩时效性3个方面,论证了通过HSCA静力破岩实现金属矿山遗留矿柱安全低损回采的可行性。研究结果表明:当水灰比大于理论最优水灰比时,膨胀压应力随着水灰比的增大而减小。对于上向倾斜装药孔膨胀压应力沿孔底至孔口方向呈增大趋势,对于下向倾斜装药孔膨胀压应力则呈减小趋势。采用HSCA静力破岩对遗留矿柱进行回采,遗留矿柱主裂纹走向可通过对装药孔进行预切槽、增设诱导片或新增诱导孔等方式进行定向控制,进而有效降低非破岩区矿岩的再损伤。因此,对于不宜采用爆破破岩方式对遗留矿柱进行回采的区域,HSCA静力破岩不仅有利于保障遗留矿柱回采安全,而且可提高遗留矿柱回收率。研究成果可为进一步探索金属矿山遗留矿柱回采破岩新理论与新技术提供参考。
文摘岩石蠕变性质是诱发岩石破坏的主要因素,研究岩石蠕变破坏前兆特征对保障矿山安全生产具有重要意义。开展岩石在不同加载状态下的蠕变声发射定位试验,研究声发射活动性、声发射震源绝对能量与蠕变应力的关系,分析蠕变破坏过程中震源Z(i)值与R(i)值分形维数特征,总结花岗岩蠕变破坏前兆特征。研究结果表明:蠕变应力小于长期强度时,花岗岩声发射活动性取决于岩石微孔隙被压密时的数量,声发射活动性随着蠕变历时的增大而减小;等速蠕变阶段震源绝对能量总体小于10 000 a J。当蠕变应力大于长期强度时,声发射活动主要与新生微裂纹的萌生、扩展和贯通行为有关,声发射活动性随着蠕变应力与长期强度差值的增大而增大;等速蠕变阶段绝对能量大于25 000 a J震源数量增多。在花岗岩蠕变破坏过程中,自等速蠕变阶段中后期声发射震源Z(i)和R(i)值分形维数随着蠕变历时的增加而增加,该特征可作为花岗岩蠕变破坏的前兆特征。研究成果可为探索岩石蠕变破坏预测方法提供理论与试验支撑。
