论岩体爆破地质力学及爆破性分级

本文对岩体爆破地质力学问题进行了论证。岩体的爆破性按岩体结构类型、地应力特征和爆破震动的影响可分为五类:1.极难爆(整体状结构);2.难爆(块状结构);3.中等(裂隙块状结构、碎裂结构);4.易爆(层状碎裂结构、软弱层状结构);5.极易爆(松散结构、松软结构)。     

深井采矿技术及装备推广与应用——矿产资源节约与综合利用先进适用技术

<正>一、技术类型该技术属于深井采矿技术。二、适用范围适用于深井开采矿山和井下高温高压开采条件的矿山。三、技术内容(一)基本原理该技术主要通过深井采场地压控制技术、深井通风系统优化及降温技术、深井缓倾斜复杂薄矿脉开采综合技术、深井全尾砂胶结充填新材料,实现废石充填采空区,减少采矿对地面环境的影响。具体做法:1采用全尾砂胶结充填法改变薄矿脉采矿方法,实现地压控制;2利用空区充填,在中部34中段、35中段建立隔离层,并开掘2#主提升井进风,形成上下两个采区的分区通风系     

楚雄盆地六苴铜矿床容矿砂岩孔隙演化对成矿的制约

六苴铜矿床是典型的陆相红层盆地砂岩型铜矿床, 具有明显的浅紫过渡带控矿与金属矿物分带特征, 砂岩粒间孔隙为金属矿物主要赋存空间。通过对赋矿砂岩层各岩性段的碎屑含量、颗粒分选性、胶结物特征、孔隙类型及孔隙度、渗透率等的统计与分析, 结果表明, 上白垩统马头山组六苴下亚段(K₁ml1)的中细粒长石石英砂岩具有高碎屑含量、低分选系数、高孔渗系数等特征, 为有效的流体迁移通道。K₁ml1砂岩层局部含丰富的有机质, 在中成岩阶段可演化为烃源岩, 形成富有机质的酸性-还原流体。该流体与碱性-氧化流体在砂岩透水通道中形成稳定对流, 在砂岩中可形成由紫到浅的铁质、钙镁质、钙硅质、硅质胶结的胶结物分带。在水-岩相互作用中, 酸性-还原流体起溶解砂岩早期的铁质、泥晶碳酸盐胶结物及还原硫酸盐的作用, 由此形成粒间孔隙并提供还原硫, 从而为矿质沉淀提供空间和硫源;碱性-氧化流体则提供铜离子并控制金属硫化物、碳酸盐胶结物的沉淀。生烃作用减弱时, 碱性-氧化流体越过稳定对流的平衡面, 使硅质胶结的浅色砂岩溶蚀, 形成溶蚀孔洞, 进一步提供容矿空间, 并导致金属矿物发生交代作用。砂岩各成岩阶段的水-岩相互作用是控制孔隙和胶结物生成及矿质沉淀的主要因素。     

干湿过程中花岗岩残积土抗拉强度变化研究

利用自制的土体直拉强度测试仪,研究了重塑花岗岩残积土在不同含水率下、增湿过程和干燥过程中抗拉强度的变化规律,并从胶结力和湿吸力的角度讨论了抗拉强度变化规律的微观机制。结果表明：不同含水率条件下抗拉强度随含水率增加呈现先增后减,峰值两侧呈较好的指数规律;增湿过程中抗拉强度随含水率增加呈先增后减趋势,峰值两侧为一次函数规律;干燥过程中抗拉强度随含水率降低出现指数增加阶段、平稳阶段和小幅降低阶段3个阶段,其抗拉强度峰值为不同含水率条件下抗拉强度的4倍。花岗岩残积土在不同含水率和增湿过程中的抗拉强度的变化主要受湿吸力控制,而干燥过程中抗拉强度变化的同时受湿吸力和胶结力的控制,且胶结力对抗拉强度的贡献超过70%。土体的干燥开裂过程对应干燥过程中抗拉强度变化的几个阶段,干燥时湿吸力是土体内部拉应力的来源,这说明湿吸力既是抗拉强度的贡献者,同时也是抗拉强度的破坏者。该研究结果从另一种角度解释了土体抗拉强度的形成来源及其变化的主控因素。     

水泥胶结钙质砂地层中单桩竖向承载特性试验研究

钙质砂属于岩土工程中一种特殊的岩土材料,除具有颗粒形状不规则、易破碎等特征,还具有胶结性。针对钙质砂具有胶结性的地质现状,通过室内模型试验研究了胶结钙质砂地层中钢管桩的承载能力、沉降情况及其影响因素,同时与未胶结钙质砂中的桩基承载特性进行了对比。研究结果表明：与未胶结钙质砂中的钢管桩相比,胶结钙质砂的相对密实度对桩基承载力影响程度明显减弱,桩的承载形式依然表现为端承桩,随着钙质砂胶结程度的提升,桩端阻力承载占比越来越高;胶结程度较高的钙质砂地层中桩身侧摩阻力发挥存在异步过程,这是因为桩基沉降时桩身下部破坏砂层形成了更为紧密的新接触面,该接触面对桩身的径向膨胀更为敏感;胶结钙质砂中桩基 q_s-S_u 线没有出现明显的硬化阶段,与未胶结钙质砂地层中桩基的 q_s-S_u多段折线变化规律不同,胶结钙质砂地层中桩基的 q_s-S_u曲线更为接近双曲线线型。     

基于RSM-BBD法胶结充填材料配比优化及工程应用

针对煤层回采顶板垮落法产生的采煤固废堆放量大、长壁胶结充填开采中采充失衡等问题,内蒙古察哈素煤矿31采区采用连采连充巷式胶结充填采煤工艺,采用“隔三采一”的回采方式及“三强一弱”的充填模式。充填材料配比对充填成本与效果具有重要影响,针对原胶结充填材料中水泥消耗大、粉煤灰消纳少的问题,基于泰波理论确定矸石最佳粒径级配系数n为0.5,在此基础上,利用响应面法(RSM)优化材料配比。基于RSM-BBD (Box–Behnken Design)设计13组试验,建立充填体3、7及28 d单轴抗压强度与水泥质量分数X1、粉煤灰质量分数X₂、固料质量分数X₃及3因素交互作用(水泥与粉煤灰交互作用X1X₂、水泥与固料质量分数交互作用X₁X₃、粉煤灰与固料质量分数交互作用X₂X₃)的回归模型,模型P值均小于10^-4,模型可靠性强。试验结果表明：不仅单一因素对强度影响显著,且各因素的交互作用也对强度有一定的影响。强度随X1与X     

库车前陆冲断带“石英桥”的发现及地质意义

在薄片和岩心等资料的基础上,利用扫描电镜、流体包裹体和离子探针微区原位同位素分析技术,在库车前陆冲断带克深-大北地区白垩系砂岩储层裂缝中首次发现了“石英桥”.石英桥是裂缝内高度局部化的孤立石英次生加大堆积体,离散分布于裂缝面,呈“桥”状跨越裂缝壁.石英桥内部发育多个近平行于裂缝壁的流体包裹体组,其均一温度范围(150～176℃)与石英骨架颗粒中流体包裹体均一温度范围(90～120℃)差异较大.此外,石英桥的氧同位素组成(平均δ¹⁸O_VSMOW为17‰～21‰)与石英骨架颗粒和次生加大的氧同位素组成(平均δ¹⁸O_VSMOW为8‰～17‰)亦差异较大.克深-大北地区石英桥主要发育在平行褶皱轴裂缝中,其形成可能与深埋高温环境下褶皱变形过程中的伸展作用以及古近系蒸发岩流体(富集¹⁸O)的运移有关.石英桥是一个兼具前沿性和实用性的研究领域,对于恢复裂缝张-闭历史和保存裂缝物性有重要的意义.     

纤维加筋高钙地聚物固化高黏尾砂的强度特性及机制分析

高黏尾砂固化处理是其资源化利用的重要手段之一。以高黏铁尾砂为对象,开展了高钙地聚物固化尾砂的强度特性试验,分析了玄武岩纤维掺量和干湿循环对固化体强度的影响。围绕固化体的微观胶结行为、无侧限抗压强度、干湿侵蚀响应参数（强度、质量损失、电化学指标）展开讨论,试验发现：（1）纤维加筋增大了强度,0.5%为最优掺量（强度提升29.1%）,相当于降低约2%的固化剂用量;（2）纤维-水化产物-尾砂以胶结和摩擦咬合作用相结合,适量纤维导致颗粒间产生微细孔隙,微孔隙的存在增加了持水能力;（3）干湿循环破坏胶结作用,6级循环后达到稳定,纤维对提升固化体抗干湿性不显著。以上成果为弄清固化尾砂强度演化机制及耐久性提供了理论支撑和方法借鉴。     

钙质沉积物天然胶结结构的室内模拟方法研究

海洋钙质沉积物存在天然胶结作用,胶结程度对其力学性质具有重要影响。因天然钙质沉积物的胶结结构具有极大的不均匀性及胶结强度低等特点,使得获取原状试样难度大,加之距大陆遥远,取样成本高,从而限制了对其物理力学特性的研究进程。因此实验室快速制备胶结试样成为有效的解决办法,分别采用物理、化学及生物主导的试验方法开展胶结试样的制备研究,发现微生物诱导碳酸钙沉淀（microbially induced carbonate precipitation,简称MICP）和脲酶诱导碳酸钙沉淀（enzyme induced carbonate precipitation,简称EICP）可以促进碳酸钙晶体产生,从而生成类似天然胶结的人工胶结试样。通过扫描电子显微镜（scanning electron microscopy,简称SEM）、X射线计算机断层扫描（computed tomography scanned by X-ray,简称X-CT）和无侧限抗压试验,发现生物主导法得到的人工胶结物的矿物成分和晶体形貌均与天然胶结钙质沉积物相同,胶结试样峰值无侧限抗压强度能够达到天然弱胶结钙质沉积物的水平,通过X-C...