金廠峪金礦深部片麻巖力學(xué)特性及裂隙破裂擴展規(guī)律研究
發(fā)布時間:2021-02-28 16:01
隨著淺部礦山資源逐漸枯竭,國內(nèi)礦山逐步轉(zhuǎn)入深部開采。對于深部巖石力學(xué)性質(zhì)及破壞規(guī)律研究尚處于初始階段,給礦山安全生產(chǎn)帶來巨大挑戰(zhàn)。為探究深部巖石力學(xué)特性及裂隙破裂擴展規(guī)律,以金廠峪金礦-640m深部片麻巖為研究對象,利用聲發(fā)射技術(shù)及數(shù)值模擬手段,開展了深部巖石力學(xué)特性試驗研究,得出主要研究結(jié)果如下:1)較完整巖石呈現(xiàn)出以張拉劈裂破壞為主的破壞形式,而深部含裂隙片麻巖試樣呈現(xiàn)出以剪切破壞為主,張拉破壞為輔的復(fù)合型破壞形式。較完整片麻巖試樣單軸抗壓強度為110MPa左右,抗拉強度為10.66MPa,粘聚力為6.24MPa、內(nèi)摩擦角為43.2°;而深部裂隙片麻巖試樣由于裂隙的存在單軸抗壓強度約占完整試樣的40.48~72.74%,抗拉強度約占29.5~63.5%,粘聚力約占69.23%,內(nèi)摩擦角減小約6.4°。2)從聲發(fā)射時域、頻域及RA-AF密度云圖三個方面,數(shù)量、尺度及破壞類型三個角度,構(gòu)建了一種宏觀定性分析裂隙演化過程的方法。通過分析得知該方法能較為全面的分析裂隙的演化過程,得出聲發(fā)射時域信號的突增和頻域特征的密度增大可作為試樣失穩(wěn)的前兆特征。聲發(fā)射振鈴計數(shù)及能率的變化規(guī)律可以較好的反...
【文章來源】:華北理工大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
礦山采樣巷道圖片
第1章緒論-5-圖2靜壓巷道臨界深度示意圖Fig.2Schematicdiagramofcriticaldepthofstaticpressureroadway謝和平等人[7,8]根據(jù)深部地應(yīng)力水平從力學(xué)角度對深部定義,指出我國平均埋深約為750~800m為深部狀態(tài)。錢七虎等人[9-12]通過對傳統(tǒng)彈塑性力學(xué)分析并結(jié)合工程實踐,指出深部工程巖體具有分區(qū)破裂化現(xiàn)象,并將分區(qū)破裂化現(xiàn)象來定義臨界深度。指出深部工程巖體力學(xué)條件還不能得到明確的概念,目前對于深部的定義仍然處在定性分析階段,還沒有深部定量計算的公式。國內(nèi)外采礦及巖土工程專家及學(xué)者提出一系列有關(guān)“深部”的概念。一般認為,深部是指由于礦床埋藏較深,在礦山生產(chǎn)及施工過程中產(chǎn)生的有別于淺部開采的技術(shù)難題的礦山開采活動。目前,世界上不同國家對深部有不同的定義,目前普遍認為當開采深度達到600m以下即視為深部開采[13-16]。對于加拿大、南非等礦業(yè)發(fā)達國家,將開采深度達到800~1000m則認為是深部開采;日本也是礦業(yè)發(fā)達國家,將超過600m采深作為深井的“臨界深度”;波蘭和英國等國家將750m以下深度作為深井的“臨界深度”[17]。由國內(nèi)外對于“深部”的定義可知,不同國家有不同的定義,并存在一定的差異,國內(nèi)也沒有明確統(tǒng)一的對“深部”的定義。但就目前的礦山開采深度分析,經(jīng)過多年的開采,礦山開采深度已經(jīng)越來越深,國內(nèi)已經(jīng)有大量礦山開采達到600m以下的開采深度,一些礦山甚至達到1000m以下的超深部開采狀態(tài)。不管如何定義“深度”的概念,當?shù)V體埋深超過一定深度,施工達到一定深度(>500m)后,地下工作人員應(yīng)該引起高度重視,隨時可能進入深部開采,應(yīng)該加強監(jiān)測力度,充
SC-200型自動取芯機Fig.4SC-200automaticcoringmachine
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于PFC3D模型的巖石宏細觀力學(xué)參數(shù)相關(guān)性研究[J]. 崔嘉慧,梁奇鋒. 科技通報. 2019(10)
[2]Discussions on rockburst and dynamic ground support in deep mines[J]. Charlie C.Li,Peter Mikula,Brad Simser,Bruce Hebblewhite,William Joughin,Xiaowei Feng,Nuwen Xu. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2019(05)
[3]基于離散元法的深部裂隙巖體地層直井井壁穩(wěn)定性分析[J]. 張士科,于錦彩,付德偉. 安陽師范學(xué)院學(xué)報. 2019(05)
[4]巖石傾斜裂隙與水平裂隙擴展貫通試驗及數(shù)值模擬研究[J]. 魏超,朱維申,李勇,王書剛,董振興,蔡衛(wèi)兵. 巖土力學(xué). 2019(11)
[5]高應(yīng)力下大型硬巖地下洞室群穩(wěn)定性設(shè)計優(yōu)化的裂化–抑制法及其應(yīng)用[J]. 江權(quán),馮夏庭,李邵軍,蘇國韶,肖亞勛. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2019(06)
[6]脆性各向異性巖石破壞過程數(shù)值模擬[J]. 姚池,何忱,蔣水華,楊建華,姜清輝. 工程力學(xué). 2019(02)
[7]單一裂紋幾何特征對巖石力學(xué)性質(zhì)影響程度研究[J]. 張艷博,劉志超,梁鵬,姚旭龍,田寶柱,劉祥鑫. 煤礦開采. 2019(01)
[8]單軸壓縮下飽水花崗巖破裂過程聲發(fā)射頻譜特征試驗研究[J]. 張艷博,梁鵬,孫林,田寶柱,姚旭龍,劉祥鑫. 巖土力學(xué). 2019(07)
[9]單裂隙巖體單軸壓縮顆粒流數(shù)值模擬[J]. 姜兆華,林山泉. 建筑結(jié)構(gòu). 2018(S2)
[10]三軸循環(huán)加卸載下深部煤體損傷的能量演化和滲透特性研究[J]. 王向宇,周宏偉,鐘江城,張雷,王超圣,安露. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2018(12)
博士論文
[1]深部強擾動底板裂隙巖體破裂機制及模型研究[D]. 李春元.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2018
[2]裂隙性巖石力學(xué)特性及裂隙性圍巖破裂機理研究[D]. 鐘志彬.西南交通大學(xué) 2017
碩士論文
[1]充填料漿固結(jié)過程對深部裂隙巖體力學(xué)性能的影響研究[D]. 楊美宏.華北理工大學(xué) 2018
[2]深部大理巖卸荷力學(xué)特性及數(shù)值模擬研究[D]. 趙航.武漢理工大學(xué) 2012
[3]深部巖體分區(qū)破裂化機理研究[D]. 宋韓菲.重慶大學(xué) 2012
本文編號:3056093
【文章來源】:華北理工大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
礦山采樣巷道圖片
第1章緒論-5-圖2靜壓巷道臨界深度示意圖Fig.2Schematicdiagramofcriticaldepthofstaticpressureroadway謝和平等人[7,8]根據(jù)深部地應(yīng)力水平從力學(xué)角度對深部定義,指出我國平均埋深約為750~800m為深部狀態(tài)。錢七虎等人[9-12]通過對傳統(tǒng)彈塑性力學(xué)分析并結(jié)合工程實踐,指出深部工程巖體具有分區(qū)破裂化現(xiàn)象,并將分區(qū)破裂化現(xiàn)象來定義臨界深度。指出深部工程巖體力學(xué)條件還不能得到明確的概念,目前對于深部的定義仍然處在定性分析階段,還沒有深部定量計算的公式。國內(nèi)外采礦及巖土工程專家及學(xué)者提出一系列有關(guān)“深部”的概念。一般認為,深部是指由于礦床埋藏較深,在礦山生產(chǎn)及施工過程中產(chǎn)生的有別于淺部開采的技術(shù)難題的礦山開采活動。目前,世界上不同國家對深部有不同的定義,目前普遍認為當開采深度達到600m以下即視為深部開采[13-16]。對于加拿大、南非等礦業(yè)發(fā)達國家,將開采深度達到800~1000m則認為是深部開采;日本也是礦業(yè)發(fā)達國家,將超過600m采深作為深井的“臨界深度”;波蘭和英國等國家將750m以下深度作為深井的“臨界深度”[17]。由國內(nèi)外對于“深部”的定義可知,不同國家有不同的定義,并存在一定的差異,國內(nèi)也沒有明確統(tǒng)一的對“深部”的定義。但就目前的礦山開采深度分析,經(jīng)過多年的開采,礦山開采深度已經(jīng)越來越深,國內(nèi)已經(jīng)有大量礦山開采達到600m以下的開采深度,一些礦山甚至達到1000m以下的超深部開采狀態(tài)。不管如何定義“深度”的概念,當?shù)V體埋深超過一定深度,施工達到一定深度(>500m)后,地下工作人員應(yīng)該引起高度重視,隨時可能進入深部開采,應(yīng)該加強監(jiān)測力度,充
SC-200型自動取芯機Fig.4SC-200automaticcoringmachine
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于PFC3D模型的巖石宏細觀力學(xué)參數(shù)相關(guān)性研究[J]. 崔嘉慧,梁奇鋒. 科技通報. 2019(10)
[2]Discussions on rockburst and dynamic ground support in deep mines[J]. Charlie C.Li,Peter Mikula,Brad Simser,Bruce Hebblewhite,William Joughin,Xiaowei Feng,Nuwen Xu. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2019(05)
[3]基于離散元法的深部裂隙巖體地層直井井壁穩(wěn)定性分析[J]. 張士科,于錦彩,付德偉. 安陽師范學(xué)院學(xué)報. 2019(05)
[4]巖石傾斜裂隙與水平裂隙擴展貫通試驗及數(shù)值模擬研究[J]. 魏超,朱維申,李勇,王書剛,董振興,蔡衛(wèi)兵. 巖土力學(xué). 2019(11)
[5]高應(yīng)力下大型硬巖地下洞室群穩(wěn)定性設(shè)計優(yōu)化的裂化–抑制法及其應(yīng)用[J]. 江權(quán),馮夏庭,李邵軍,蘇國韶,肖亞勛. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2019(06)
[6]脆性各向異性巖石破壞過程數(shù)值模擬[J]. 姚池,何忱,蔣水華,楊建華,姜清輝. 工程力學(xué). 2019(02)
[7]單一裂紋幾何特征對巖石力學(xué)性質(zhì)影響程度研究[J]. 張艷博,劉志超,梁鵬,姚旭龍,田寶柱,劉祥鑫. 煤礦開采. 2019(01)
[8]單軸壓縮下飽水花崗巖破裂過程聲發(fā)射頻譜特征試驗研究[J]. 張艷博,梁鵬,孫林,田寶柱,姚旭龍,劉祥鑫. 巖土力學(xué). 2019(07)
[9]單裂隙巖體單軸壓縮顆粒流數(shù)值模擬[J]. 姜兆華,林山泉. 建筑結(jié)構(gòu). 2018(S2)
[10]三軸循環(huán)加卸載下深部煤體損傷的能量演化和滲透特性研究[J]. 王向宇,周宏偉,鐘江城,張雷,王超圣,安露. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報. 2018(12)
博士論文
[1]深部強擾動底板裂隙巖體破裂機制及模型研究[D]. 李春元.中國礦業(yè)大學(xué)(北京) 2018
[2]裂隙性巖石力學(xué)特性及裂隙性圍巖破裂機理研究[D]. 鐘志彬.西南交通大學(xué) 2017
碩士論文
[1]充填料漿固結(jié)過程對深部裂隙巖體力學(xué)性能的影響研究[D]. 楊美宏.華北理工大學(xué) 2018
[2]深部大理巖卸荷力學(xué)特性及數(shù)值模擬研究[D]. 趙航.武漢理工大學(xué) 2012
[3]深部巖體分區(qū)破裂化機理研究[D]. 宋韓菲.重慶大學(xué) 2012
本文編號:3056093
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