【摘 要】
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在相似试验中为获取精确的土压力测试数据,土压力盒在每次使用之前均需标定.针对土压力盒标定程序复杂的问题,应用单轴压缩机设计了一种大部分实验室可用的便捷砂标方法,基于此方法进行了15个电阻应变式土压力盒的标定,并拟合了σ-V曲线.结果 显示:各组试验数据相关系数R2均大于0.99,线性相关性较强,试验数据正确且可靠,证明了该方法能够较好地标定电阻应变式土压力盒;砂标k1值均小于厂家给定的k2值,因此对土压力盒在使用之前应视具体环境重新标定.针对西部矿区煤水冲突问题,将获取的标定系数应用于煤矿地下水库相似试验
【机 构】
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中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京 100083;国营芜湖机械厂,安徽芜湖市241007;国家能源集团煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室,北京100011
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在相似试验中为获取精确的土压力测试数据,土压力盒在每次使用之前均需标定.针对土压力盒标定程序复杂的问题,应用单轴压缩机设计了一种大部分实验室可用的便捷砂标方法,基于此方法进行了15个电阻应变式土压力盒的标定,并拟合了σ-V曲线.结果 显示:各组试验数据相关系数R2均大于0.99,线性相关性较强,试验数据正确且可靠,证明了该方法能够较好地标定电阻应变式土压力盒;砂标k1值均小于厂家给定的k2值,因此对土压力盒在使用之前应视具体环境重新标定.针对西部矿区煤水冲突问题,将获取的标定系数应用于煤矿地下水库相似试验,获得的应力曲线与实际情况能够较好的吻合,同时发现人工坝体顶槽区域有较大的应力集中.
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针对中关铁矿高泥尾砂充填骨料,开展了矿渣基胶凝材料试验研究.通过矿渣基胶凝材料胶结体强度试验,获得复合激发剂配比为熟料10％、脱硫石膏15％,矿渣基胶凝材料激发剂与矿渣微粉之比为1∶3.利用该新型胶凝材料,分别采用1∶4和1∶8两种胶砂比,进行尾砂胶结体强度验证试验.结果表明,胶砂比为1∶4的全尾砂胶结体28 d强度大于2.5 MPa,可满足中关铁矿一步骤采场的充填体强度的要求;胶砂比为1∶8的全尾砂胶结体强度大于1.5 MPa,可以满足二步骤矿柱采场的充填体强度要求.最后针对中关铁矿高泥尾砂,开展了不同
巷道围岩稳定性控制一直是煤矿高产、高效生产亟需解决的问题之一.以大柳塔煤矿52303工作面回风顺槽为工程背景,采用理论分析、数值模拟和工业性试验相结合的方法对巷道底鼓控制技术进行研究.研究结果表明,巷道底板强度低,力学性能差,“一掘二采”扰动影响大是造成52303工作面巷道底鼓的主要原因,确定了52303工作面巷道底鼓的类型属于遇水膨胀型底鼓+挤压流动型底鼓.结合底鼓机理和实践,提出了“注浆加固局部控制”的控制措施,工程实践表明,该方案可有效控制巷道底鼓,保证了巷道的稳定性,为类似采掘影响下的巷道底鼓问题
针对硬岩应力松弛特性及岩爆研究的不足,对具有岩爆倾向性的辉长岩开展了单轴压缩应力松弛岩爆试验,得出了两类应力松弛规律和岩爆演化过程,建立了应力松弛模型,定义了应力松弛损伤变量,分析了应力松弛岩爆过程与机理.结果 表明,应力松弛岩爆过程可分为两类:第一类经过迅速衰减、逐渐衰减和稳定3个演化阶段,此类可能发生轻微到中等的局部岩爆,且集中在衰减阶段出现,最终趋于稳定;第二类经过逐渐衰减、迅速衰减和丧失3个演化阶段,全过程均伴随有轻微到中等岩爆发生,最终发生强岩爆或整体爆裂.整个应力松弛岩爆经历了裂纹萌生、扩展、
无底柱分段崩落法广泛应用于国内地下铁矿山,具有开采效率高、成本低等优势,但矿石损失贫化大.通过多组进路宽度、边孔角放矿试验,从矿石贫化率、矿石回收率及结合放出体形态发育特征探究放矿指标变化原因.结果 表明:①随着进路宽度边孔角的增加,矿石回收率随之增大,边孔角每增加10°,矿石回收率平均增加约3.13个百分点;进路宽度每增加0.5m,矿石回收率增加约0.82个百分点,当进路宽度为5.5 m、边孔角为55°时,矿石回收率最高;②贫化率随着边孔角、进路宽度的增加呈先增加后减小的趋势,当进路宽度为4m,边孔角为
为了在满足充填强度的要求下降低充填成本,研制了一种廉价的新型胶凝材料,并采用单轴抗压强度试验,对比分析42.5#普通硅酸盐水泥和新型胶凝材料对尾砂固结特性的影响.试验结果表明:宝山矿尾砂属于超细尾砂,在灰砂比、料浆质量分数一定的条件下,新型胶凝材料充填体试块单轴抗压强度明显高于水泥充填体试块,其中养护龄期为7d时,新型胶凝材料充填体试块单轴抗压强度为水泥充填体试块的3～5倍.因此,采用新型胶凝材料作胶凝剂,更有利于尾砂的综合利用.
为研究煤层气间接压裂工程中煤岩界面稳定性问题,进行了干燥与水饱和下15°、30°和45°三种倾角无黏结自由界面煤岩组合体的三轴压缩试验和不同界面水压下30°倾角煤岩组合体的三轴压缩试验,揭示了界面倾角和水压对煤岩组合体力学特性的影响机理.结果表明:无黏结界面煤岩组合体强度随界面倾角增大而减小,水饱和状态下,倾角由15°增加到45°时,三轴抗压强度由36.91 MPa减小到7.84 MPa,降幅达80％,组合体破坏形式由15°时煤体的劈裂破坏,转变为30°和45°时界面的剪切滑移破坏;水饱和状态对煤岩组合体
为探究岩石在冻融条件下的微观结构损伤特性,对冻融前后的红砂岩进行核磁共振、电镜扫描、孔隙度和渗透率的测量试验,得到了红砂岩冻融前后的核磁共振T2谱分布、电镜扫描图像、有效孔隙度和渗透率变化情况.研究结果表明:红砂岩在冻融后,第一个峰的形态向左发生偏移,且第一个峰和第二个峰的面积之和占T2谱峰总面积比例增加,表明岩石在冻融条件下产生微裂隙;红砂岩的T2谱分布主要有3个峰,第三个峰的面积占T2谱峰总面积的1％以下,表明大孔隙很少,以微孔隙为主;电镜扫描图像表明冻融后的红砂岩内小孔隙和微裂隙数量增多,且孔径增大
为探究养护龄期对分层胶结充填体力学特性的影响,对不同养护龄期下的分层胶结充填体进行了单轴压缩试验,获得了分层胶结充填体的应力-应变曲线,分析了分层胶结充填体的峰值强度、弹性模量及强度折减系数.结果 表明:分层胶结充填体与完整充填体具有类似的应力-应变曲线,各养护龄期下应力-应变曲线均分为4个阶段,但是不同养护龄期之间存在明显区别;分层胶结充填体的抗压强度和弹性模量随养护龄期的增加而增加;各养护龄期下的分层胶结充填体的强度折减系数均小于1,分层结构对其强度有明显的弱化效应,随着养护时间的延长,这种弱化效应减
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