破碎壓實巖體的破壞往往是巖塊間節(jié)理面開裂或滑移導(dǎo)致的,巖塊本身并不發(fā)生破壞,研究巖塊間節(jié)理面力學(xué)參數(shù)問題,對確保破碎壓實巖體下煤炭的安全開采具有重要意義。本文綜合采用室內(nèi)試驗、理論分析及數(shù)值模擬等方法,對破碎壓實巖體整體節(jié)理面力學(xué)參數(shù)進行了研究和應(yīng)用,主要成果如下:(1)制備了不同粒徑范圍、不同壓縮率的壓實體,對壓實體進行了單軸壓縮試驗,獲得了壓實體應(yīng)力應(yīng)變曲線,試驗表明,粒徑越小、壓縮率越高,壓實體抗壓強度越高,反之亦然;采用統(tǒng)計及數(shù)學(xué)的方法確定了壓實體節(jié)理跡長的概率分布為負(fù)指數(shù)分布,計算得到了各粒徑范圍下壓實體節(jié)理面數(shù)量,確定了生成隨機節(jié)理網(wǎng)絡(luò)所需基本節(jié)理幾何參量。(2)采用正交試驗方法設(shè)計了 9種節(jié)理面力學(xué)參數(shù)方案,根據(jù)室內(nèi)試驗確定的壓實體節(jié)理幾何參量,基于蒙特卡洛原理生成隨機節(jié)理網(wǎng)絡(luò),進而生成5種壓實體3DEC數(shù)值模型,進行了壓實體單軸壓縮數(shù)值模擬,每個壓實體分別代入9種節(jié)理面力學(xué)參數(shù),獲取單軸壓縮應(yīng)力應(yīng)變曲線,與室內(nèi)試驗結(jié)果相比較,確定了各壓實體節(jié)理面法向剛度、切向剛度、粘聚力及內(nèi)摩擦等力學(xué)參數(shù);對壓實體節(jié)理面力學(xué)參數(shù)進行了敏感性研究,確定了各參數(shù)對壓實體抗壓強度、彈性模量的... 

【文章來源】：山東科技大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１研究技術(shù)路線??Ｆｉｇ．?１．１?Ｓｔｕｄｙ?ｔｈｅ?ｔｅｃｈｎｉｃａｌ?ｒｏｕｔｅ??

對某礦鉆孔取芯后的巖石進行破碎，所采用巖石破碎機為武漢探礦機械廠??研制的ＰＥ－１５０＊２５０顎式破碎機，最大給料尺寸１２５ｍｍ，牌礦調(diào)整范圍１０－４０ｍｍ，??產(chǎn)量ｌ－５Ｔ／ｈ，功率５．?５ＫＷ，重量７００ｋｇ，轉(zhuǎn)速３００ｒ／ｍｉｎ，破碎后的巖塊見圖２．１。??１‘?．麵??圖２．１破碎后的巖塊??Ｆｉｇ．２．１?ｂｒｏｋｅｎ?ｒｏｃｋ??對破碎后的巖塊進行人工二次破碎，考慮后續(xù)節(jié)理面跡長分布形式問題，??采用篩子及振動臺將破碎巖塊依次分為粒徑５？１０ｍｍ、１０？１５ｍｍ、１５？２０ｍｍ、??２０？２５ｍｍ、２５？３０ｍｍ、３０？３５ｍｍ六種級配，分好級配的巖塊見圖２．２。??麟；鎌??（ａ）?５？１０ｍｍ?（ｂ）?１０？１５ｍｍ?（ｃ）?１５？２０ｍｍ??９??

２．２?ｇｒａｄｅｄ?ｒｏｃｋ?ｂｌｏｃｋｓ??２．１．２破碎巖塊筒內(nèi)壓縮試驗過程??采用可脫模壓筒進行筒內(nèi)壓縮實驗，壓筒、壓錘見圖２．３，該壓筒內(nèi)徑１０ｃｍ，??高２０ｃｍ，兩側(cè)采用螺絲鏈接，固定于底座。壓縮試驗完成后，可通過拆卸兩側(cè)??以及底座螺絲，取出壓實體。應(yīng)用ＲＪＷ２０００巖石力學(xué)試驗機進行壓縮，見圖２．４。??％?＃??圖２．３壓筒和壓錘??Ｆｉｇ．２．３?ｉｎｄｅｎｔｅｒ?ａｎｄ?ｈａｍｍｅｒ??麵關(guān)??圖２．４?ＲＪＷ２０００巖石力學(xué)試驗機??Ｆｉｇ．２．４?ＲＪＷ２０００?ｒｏｃｋ?ｍｅｃｈａｎｉｃｓ?ｔｅｓｔｉｎｇ?ｍａｃｈｉｎｅ??實驗過程中，先將壓筒兩側(cè)螺絲擰緊，固定于底座，對壓筒內(nèi)壁涂抹凡士??林以降低巖塊與壓筒內(nèi)壁之間的摩擦力，放入配置好的破碎巖塊，控制每次放??入巖塊的高度為１９ｃｍ，放上壓錘，將壓筒放到力學(xué)試驗臺上進行筒內(nèi)壓縮試驗，??１０??

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：2920827