雙向荷載充填采場(chǎng)圍巖損傷演化規(guī)律研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-22 12:47
充填采礦法是國內(nèi)礦山使用較多的三大采礦方法之一。實(shí)際充填采場(chǎng)的圍巖處于復(fù)雜的應(yīng)力環(huán)境,為了研究充填采場(chǎng)圍巖破裂演化規(guī)律,設(shè)計(jì)了采場(chǎng)圍巖模型。開展了對(duì)充填采場(chǎng)和巖石組合模型進(jìn)行雙向加載試驗(yàn)。并應(yīng)用非接觸全場(chǎng)應(yīng)變測(cè)量儀、聲發(fā)射監(jiān)測(cè)器、高清DV、單反相機(jī)對(duì)充填采場(chǎng)圍巖在加載過程當(dāng)中的損傷情況進(jìn)行監(jiān)測(cè);谑覂(nèi)試驗(yàn)開展了組合模型的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,軸向應(yīng)變場(chǎng)圖、聲發(fā)射事件率隨時(shí)間的變化、聲發(fā)射能量、聲發(fā)射定位點(diǎn)和基于不同時(shí)間段定位點(diǎn)變化的分形特征進(jìn)行研究。通過分析獲得以下成果。1)通過分析不同灰砂比、不同側(cè)向應(yīng)力充填采場(chǎng)圍巖組合模型的應(yīng)力應(yīng)變曲線和軸向應(yīng)變?cè)茍D,得出隨著灰砂比和側(cè)向壓力的增大,模型的峰值變大,且應(yīng)力峰值對(duì)應(yīng)的應(yīng)變值變大。模型的應(yīng)力應(yīng)變曲線在塑性階段出現(xiàn)應(yīng)變回彈。2)基于聲發(fā)射監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)不同灰砂比和側(cè)向應(yīng)力充填采場(chǎng)圍巖的加載破壞聲發(fā)射規(guī)律進(jìn)行研究。得到模型在不同灰砂比和側(cè)向應(yīng)力條件下聲發(fā)射事件率和能量的時(shí)間關(guān)系曲線,根據(jù)聲發(fā)射定位點(diǎn)分析了各階段定位點(diǎn)空間分布序列圖。3)聲發(fā)射源定位點(diǎn)的空間分布可以很好的表征損傷的部位。聲發(fā)射源定位點(diǎn)分布規(guī)律具有分形特性,計(jì)算不同加載條件和灰砂比模型的...
【文章來源】:華北理工大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
引言
第1章 文獻(xiàn)綜述
1.1 充填體與圍巖的作用機(jī)理研究現(xiàn)狀
1.1.1 國內(nèi)現(xiàn)狀
1.1.2 國外研究現(xiàn)狀
1.2 雙軸加載損傷理論研究
1.2.1 損傷理論研究
1.2.2 分形理論研究
1.3 研究方案
1.3.1 研究目標(biāo)
1.3.2 技術(shù)路線
第2章 試驗(yàn)概述
2.1 試驗(yàn)方案
2.1.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
2.1.2 試塊制備
2.1.3 試驗(yàn)過程
2.2 基本力學(xué)參數(shù)測(cè)定
2.2.1 充填體基本力學(xué)參數(shù)測(cè)定
2.2.2 圍巖基本力學(xué)參數(shù)測(cè)定
第3章 充填采場(chǎng)圍巖損傷場(chǎng)應(yīng)變規(guī)律研究
3.1 全場(chǎng)應(yīng)變監(jiān)測(cè)原理及設(shè)備
3.2 充填采場(chǎng)圍巖加載損傷應(yīng)變特征
3.2.1 不同側(cè)壓力
3.2.2 不同灰砂比
3.3 充填采場(chǎng)圍巖加載損傷應(yīng)變特征
3.4 充填體對(duì)模型軸向應(yīng)變的影響
3.5 本章小結(jié)
第4章 充填采場(chǎng)圍巖加載過程中聲發(fā)射特性研究
4.1 聲發(fā)射技術(shù)與試驗(yàn)設(shè)備
4.1.1 聲發(fā)射技術(shù)
4.1.2 試驗(yàn)設(shè)備
4.2 聲發(fā)射特性分析
4.2.1 不同灰砂比下充填采場(chǎng)圍巖模型的聲發(fā)射特性
4.2.2 不同側(cè)壓力充填采場(chǎng)圍巖模型聲發(fā)射特性
4.3 充填采場(chǎng)圍巖模型聲發(fā)射源空間演化特征分析
4.3.1 階段聲發(fā)射源定位點(diǎn)空間演化特征
4.3.2 累計(jì)聲發(fā)射源定位點(diǎn)空間演化規(guī)律
4.4 本章小結(jié)
第5章 基于聲發(fā)射定位點(diǎn)的損傷演化分形特征研究
5.1 分形與分維
5.1.1 分形幾何簡介
5.1.2 分形維數(shù)類型
5.1.3 分形維數(shù)的計(jì)算
5.2 模型加載過程中階段維數(shù)和損傷規(guī)律研究
5.3 模型加載過程中累計(jì)維數(shù)和損傷規(guī)律研究
5.4 本章小結(jié)
第6章 充填采場(chǎng)圍巖損傷本構(gòu)關(guān)系
6.1 組合模型本構(gòu)關(guān)系研究
6.2 聲發(fā)射定位點(diǎn)累計(jì)計(jì)數(shù)與應(yīng)力損傷變量本構(gòu)關(guān)系
6.3 模型的驗(yàn)證與討論
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
導(dǎo)師簡介
作者簡介
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]接頂對(duì)充填體-圍巖相互作用影響的聲發(fā)射監(jiān)測(cè)試驗(yàn)[J]. 王明旭,許夢(mèng)國,胡興浪,劉永濤. 有色金屬工程. 2018(05)
[2]我國采礦技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 李巖. 科技風(fēng). 2018(28)
[3]膠結(jié)充填體-頂板系統(tǒng)穩(wěn)定性研究[J]. 謝學(xué)斌,李建坤,董憲久,田聽雨. 巖土力學(xué). 2018(11)
[4]現(xiàn)代礦山充填采礦法淺析[J]. 白騰飛,宋瑞卓. 世界有色金屬. 2018(07)
[5]分形理論在巖石斷裂、損傷中的應(yīng)用研究[J]. 陳鵬宇. 信息記錄材料. 2018(02)
[6]雙軸加載下大尺寸巖石裂隙演化規(guī)律試驗(yàn)[J]. 陳軍濤,楊飛,張呈祥. 湖南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(04)
[7]單軸多級(jí)循環(huán)加載巖石聲發(fā)射分形特性試驗(yàn)研究[J]. 李庶林,林朝陽,毛建喜,黃玉仁,胡靜云. 工程力學(xué). 2015(09)
[8]基于損傷理論的混凝土雙軸壓本構(gòu)模型[J]. 商懷帥,楊魯生. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(01)
[9]不同巖石破裂全過程的聲發(fā)射序列分形特征試驗(yàn)研究[J]. 吳賢振,劉祥鑫,梁正召,游勛,余敏. 巖土力學(xué). 2012(12)
[10]基于攝影測(cè)量校正的斜光軸數(shù)字圖像相關(guān)方法[J]. 唐正宗,梁晉,郭成. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(11)
博士論文
[1]充填體與圍巖接觸成拱作用機(jī)理及強(qiáng)度模型研究[D]. 劉光生.北京科技大學(xué) 2017
[2]基于聲發(fā)射參數(shù)的材料疲勞斷裂研究[D]. 王慧晶.大連理工大學(xué) 2013
[3]深部開采高階段尾砂充填體力學(xué)與非線性優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 劉志祥.中南大學(xué) 2005
碩士論文
[1]巖石聲發(fā)射及分形特征試驗(yàn)研究[D]. 沈忠.成都理工大學(xué) 2017
[2]加卸荷應(yīng)力路徑下大理巖變形破壞過程聲發(fā)射特征與本構(gòu)模型研究[D]. 任明遠(yuǎn).青島理工大學(xué) 2014
[3]數(shù)字散斑相關(guān)方法在變形場(chǎng)測(cè)量中的應(yīng)用[D]. 鄭國輝.昆明理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3153803
【文章來源】:華北理工大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
引言
第1章 文獻(xiàn)綜述
1.1 充填體與圍巖的作用機(jī)理研究現(xiàn)狀
1.1.1 國內(nèi)現(xiàn)狀
1.1.2 國外研究現(xiàn)狀
1.2 雙軸加載損傷理論研究
1.2.1 損傷理論研究
1.2.2 分形理論研究
1.3 研究方案
1.3.1 研究目標(biāo)
1.3.2 技術(shù)路線
第2章 試驗(yàn)概述
2.1 試驗(yàn)方案
2.1.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
2.1.2 試塊制備
2.1.3 試驗(yàn)過程
2.2 基本力學(xué)參數(shù)測(cè)定
2.2.1 充填體基本力學(xué)參數(shù)測(cè)定
2.2.2 圍巖基本力學(xué)參數(shù)測(cè)定
第3章 充填采場(chǎng)圍巖損傷場(chǎng)應(yīng)變規(guī)律研究
3.1 全場(chǎng)應(yīng)變監(jiān)測(cè)原理及設(shè)備
3.2 充填采場(chǎng)圍巖加載損傷應(yīng)變特征
3.2.1 不同側(cè)壓力
3.2.2 不同灰砂比
3.3 充填采場(chǎng)圍巖加載損傷應(yīng)變特征
3.4 充填體對(duì)模型軸向應(yīng)變的影響
3.5 本章小結(jié)
第4章 充填采場(chǎng)圍巖加載過程中聲發(fā)射特性研究
4.1 聲發(fā)射技術(shù)與試驗(yàn)設(shè)備
4.1.1 聲發(fā)射技術(shù)
4.1.2 試驗(yàn)設(shè)備
4.2 聲發(fā)射特性分析
4.2.1 不同灰砂比下充填采場(chǎng)圍巖模型的聲發(fā)射特性
4.2.2 不同側(cè)壓力充填采場(chǎng)圍巖模型聲發(fā)射特性
4.3 充填采場(chǎng)圍巖模型聲發(fā)射源空間演化特征分析
4.3.1 階段聲發(fā)射源定位點(diǎn)空間演化特征
4.3.2 累計(jì)聲發(fā)射源定位點(diǎn)空間演化規(guī)律
4.4 本章小結(jié)
第5章 基于聲發(fā)射定位點(diǎn)的損傷演化分形特征研究
5.1 分形與分維
5.1.1 分形幾何簡介
5.1.2 分形維數(shù)類型
5.1.3 分形維數(shù)的計(jì)算
5.2 模型加載過程中階段維數(shù)和損傷規(guī)律研究
5.3 模型加載過程中累計(jì)維數(shù)和損傷規(guī)律研究
5.4 本章小結(jié)
第6章 充填采場(chǎng)圍巖損傷本構(gòu)關(guān)系
6.1 組合模型本構(gòu)關(guān)系研究
6.2 聲發(fā)射定位點(diǎn)累計(jì)計(jì)數(shù)與應(yīng)力損傷變量本構(gòu)關(guān)系
6.3 模型的驗(yàn)證與討論
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
導(dǎo)師簡介
作者簡介
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]接頂對(duì)充填體-圍巖相互作用影響的聲發(fā)射監(jiān)測(cè)試驗(yàn)[J]. 王明旭,許夢(mèng)國,胡興浪,劉永濤. 有色金屬工程. 2018(05)
[2]我國采礦技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 李巖. 科技風(fēng). 2018(28)
[3]膠結(jié)充填體-頂板系統(tǒng)穩(wěn)定性研究[J]. 謝學(xué)斌,李建坤,董憲久,田聽雨. 巖土力學(xué). 2018(11)
[4]現(xiàn)代礦山充填采礦法淺析[J]. 白騰飛,宋瑞卓. 世界有色金屬. 2018(07)
[5]分形理論在巖石斷裂、損傷中的應(yīng)用研究[J]. 陳鵬宇. 信息記錄材料. 2018(02)
[6]雙軸加載下大尺寸巖石裂隙演化規(guī)律試驗(yàn)[J]. 陳軍濤,楊飛,張呈祥. 湖南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(04)
[7]單軸多級(jí)循環(huán)加載巖石聲發(fā)射分形特性試驗(yàn)研究[J]. 李庶林,林朝陽,毛建喜,黃玉仁,胡靜云. 工程力學(xué). 2015(09)
[8]基于損傷理論的混凝土雙軸壓本構(gòu)模型[J]. 商懷帥,楊魯生. 中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(01)
[9]不同巖石破裂全過程的聲發(fā)射序列分形特征試驗(yàn)研究[J]. 吳賢振,劉祥鑫,梁正召,游勛,余敏. 巖土力學(xué). 2012(12)
[10]基于攝影測(cè)量校正的斜光軸數(shù)字圖像相關(guān)方法[J]. 唐正宗,梁晉,郭成. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(11)
博士論文
[1]充填體與圍巖接觸成拱作用機(jī)理及強(qiáng)度模型研究[D]. 劉光生.北京科技大學(xué) 2017
[2]基于聲發(fā)射參數(shù)的材料疲勞斷裂研究[D]. 王慧晶.大連理工大學(xué) 2013
[3]深部開采高階段尾砂充填體力學(xué)與非線性優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 劉志祥.中南大學(xué) 2005
碩士論文
[1]巖石聲發(fā)射及分形特征試驗(yàn)研究[D]. 沈忠.成都理工大學(xué) 2017
[2]加卸荷應(yīng)力路徑下大理巖變形破壞過程聲發(fā)射特征與本構(gòu)模型研究[D]. 任明遠(yuǎn).青島理工大學(xué) 2014
[3]數(shù)字散斑相關(guān)方法在變形場(chǎng)測(cè)量中的應(yīng)用[D]. 鄭國輝.昆明理工大學(xué) 2008
本文編號(hào):3153803
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