国家自然科学基金(51274055)
- 作品数：8 被引量：144H指数：6
- 相关作者：李元辉张希巍徐帅徐世达东龙宾更多>>
- 相关机构：东北大学麦吉尔大学教育部更多>>
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- 相关领域：矿业工程建筑科学石油与天然气工程更多>>
- 红透山铜矿深部片麻岩力学行为试验研究被引量：11
- 2013年
- 为了调查抚顺红透山深部采场围岩体片麻岩的力学性能,以进一步探究该采场出现的轻微岩爆和时效性变形失稳机制,地质岩芯被加工成标准三轴试样,采用Rockman207硬岩三轴仪对其进行破坏全过程三轴试验、常偏应力卸围压破坏试验和蠕变试验。试验结果表明:由于受片麻理结构影响,试样的波速–密度–强度关联性不强,单轴和三轴强度离散性大;峰后破坏行为在40 MPa围压以内表现明显的硬岩脆性破坏特点,具有诱发岩爆的可能性;常偏应力卸围压应力路径下的强度比常规应力路径下的强度偏低,卸荷中有明显的塑性变形,预示着卸荷路径可能消耗能量,影响岩爆发生;蠕变试验发现,在低应力水平下没有蠕变变形出现,高应力水平下在典型的加速流变破坏前出现了阶跃型变形,试样破坏模式和矿山深部采场出现的时效性片帮在破坏形态上具有相似性。
- 张希巍杨成祥张柬任金来
- 关键词：岩石力学硬岩片麻岩蠕变深部采矿
- 基于多方法联合的崩落法崩矿步距优化被引量：33
- 2013年
- 为准确获得大结构参数下的最优崩矿步距,以梅山铁矿为工程背景,联合应用相似材料试验方法和PFC2D软件数值模拟方法,开展18 m×20 m结构参数下崩矿步距的优化研究。基于相似材料试验,绘制出该结构参数下的放出体形态,并结合崩矿步距与矿石损失贫化的数学模型,计算得到该结构参数下的最优放矿步距为6.12 m。利用PFC2D软件对放矿步距为4.5,5.0,5.5,6.0,6.5 m共5种方案进行数值模拟研究,计算结果表明,当放矿步距为6.0 m时,矿石的回收指标最优。将相似材料试验和计算机数值模拟所得结果进行对比分析,并考虑最优崩矿步距与最优放矿步距之间的关系,最终确定该矿山在18 m×20 m结构参数下的最优崩矿步距为4.4 m。将该结果与梅山铁矿现场工业试验结果相对比,验证了该结果的正确性。
- 安龙徐帅李元辉彭建宇
- 关键词：采矿工程无底柱分段崩落法崩矿步距
- 基于声发射定位技术的矿柱破坏规律实验研究(英文)被引量：11
- 2012年
- 声发射技术是研究岩石损伤破坏的良好工具。通过与矿柱相似的材料试验研究,对微裂纹的时空演化规律进行研究。断铅试验结果表明:所提出的基于最小二乘法和Geiger算法的声发射组合定位算法的定位精度良好,能满足岩石破坏过程声发射监测的需要。声发射定位结果直观地反映岩样内部裂纹初始、扩展的空间位置,对于研究岩石破坏机理具有重要意义。在受载条件下,矿柱与顶板相接位置最容易产生应力集中,出现声发射群集现象,其最终破坏结果与声发射定位时间群集区域吻合良好,说明矿柱与顶板相接位置属于宏观破坏发生的危险区;当岩石进入塑性变形阶段后,声发射率明显下降,出现"平静期",可以作为岩石失稳破坏的前兆特征。
- 徐帅刘建坡徐世达魏炯黄文柏东龙宾
- 关键词：破坏特征微裂纹声发射平静期
- 土酸对页岩溶蚀率影响的试验研究被引量：6
- 2016年
- 利用X射线衍射晶体鉴定技术,首先确定页岩试样主要矿物成分,根据矿物成分确定酸化试验所用的酸液。利用质量分数为3%的HF和10%的HCL混合而成的土酸溶液酸化20mm×20mm×50mm的块状的钠长石、石英试样。利用超景深三维显微系统初步分析试样表面的腐蚀程度,并用Image-Pro Plus计算表面积溶蚀率的变化以及测量pH的变化规律,以分析页岩酸化的机理。设置对比实验,确定HF和HCL分别对溶液的贡献。本文是酸化压裂对含气页岩渗透性能的影响的基础室内试验研究,研究成果可以为实际工程应用提供理论依据。
- 张帅司胜史文超陈天宇张希巍
- 关键词：溶蚀率PH孔隙结构长石
- 基于声发射监测的双轴加载岩石破裂研究被引量：5
- 2013年
- 选取中粗粒花岗岩,应用声发射技术,通过施加不同侧向压力,对双轴加载方式下花岗岩试样破裂过程中的声发射序列特征进行研究,着重分析了抗压强度、声发射活动特征与侧向压力的关系。研究表明:侧应力增大了竖向抗压强度,加载端临界侧向应变是侧向应力影响竖向抗压强度的关键。当加载端临界侧向应变为正值,即试件在该方向受拉时,侧向应力对竖向抗压强度的增强起到正作用;反之,起负作用。同时,侧压力对声发射序列特征影响也比较明显。侧压力较小时,岩石在加载初期只有较少的声发射事件,在破坏前出现大量的声发射事件,声发射序列在应力峰值前表现为单峰型;侧应力较大时,较小的应力扰动即可诱发微裂隙的产生和发展,产生较多的声发射事件,致使声发射序列表现为群震型。这对于岩石破裂失稳预报很有意义。
- 徐世达姜坤序蔺甲
- 关键词：声发射侧向压力
- 阶段矿房法采空区围岩稳定性分析及处理方案被引量：3
- 2013年
- 张家沟硫铁矿经过多年开采,在井下形成了大量采空区,给下部矿体的开采带来了很大安全隐患。在综合分析张家沟硫铁矿采空区存在现状及地质概况的基础上,提出了3种开采方案,采用FLAC3D对+120 m水平的采空区稳定性进行数值模拟计算,分析了不同回采方案下矿柱及空区应力场的变化规律,通过对比分析,确定采场最优回采顺序,在此基础上,提出了采空区的处理方案,安全崩落顶盖,在113采场底柱上部形成足够厚度的松散垫层。研究结果可为现场的施工设计提供科学依据。
- 李元辉东龙宾解世俊赵兴东
- 关键词：采空区稳定性分析
- 围压对黄砂岩疲劳破坏变形特性的影响被引量：16
- 2016年
- 为研究三向应力状态下周期荷载对工程岩体长期稳定性的影响,对黄砂岩试样进行了不同围压的常规三轴压缩试验和周期轴向荷载疲劳试验,得到了黄砂岩疲劳破坏的轴向、环向及体积变形特性。试验结果表明：常规三轴轴向周期荷载作用下,黄砂岩疲劳破坏的轴向、环向以及体积变形受到静态应力-应变曲线变形量的控制;疲劳破坏轴向、环向的峰值变形和不可逆变形均符合三阶段倒S型曲线发展演化规律;围压对轴向变形发展规律有一定强化作用,对环向变形发展规律却有所抑制;在疲劳破坏变形过程中,峰值应变ε_（max）具有和不可逆应变ε^p相似的发展规律,弹性应变ε^e在3个阶段基本保持不变,不可逆应变增量Dep的变化规律能够反映3个阶段应变速率的发展演化规律;变形比强度更适合作为岩石疲劳破坏的依据,黄砂岩的疲劳破坏变形特性研究为建立岩石的疲劳破坏力学模型做了基础。
- 卢高明李元辉
- 关键词：岩石力学环向变形应变速率
- 微波辅助机械破岩试验和理论研究进展被引量：63
- 2016年
- 微波辅助机械破岩是微波加热技术和机械破岩技术相结合的一种混合型破岩方法。岩石内不同矿物成分对微波能具有不同的吸收特性,各矿物不同的热膨胀产生的内应力使岩石内发生沿晶断裂和穿晶断裂,使试样产生损伤和微裂纹,这会引起岩石强度的降低。辐射功率和辐射时间是影响岩石力学特性的重要参数,一定功率的微波辐射处理后,试样的点荷载强度、单轴抗压强度和抗拉强度发生显著降低,微波功率越高,辐射时间越长,对试样强度的折减效果越明显。数值研究结果与试验研究结果基本一致,增加功率的同时降低辐射时间对试样强度折减具有更好的效果。岩石点荷载强度、单轴抗压强度和抗拉强度的降低能够显著提高机械破岩设备刀具的侵入率和刀具寿命,解决机械刀具的磨损问题。微波辅助机械破岩对钻孔、TBM掘进和实现金属矿矿岩连续开采都具有重要影响作用。
- 卢高明李元辉HASSANI Ferri张希巍
- 关键词：岩石破碎强度折减连续采矿
