冻–融及干–湿循环对泥质岩崩解特性影响的试验研究

为研究中国东北地区典型气候条件对泥质岩崩解特性的影响,以阜新海州露天矿泥质岩为研究对象,探讨了干–湿循环和冻–融循环作用对泥质岩崩解特性的影响。对不同试验条件下泥质岩浸泡液的p H值、TDS进行了测试;分析了泥质岩的崩解比、空隙率和吸水率变化情况;利用X射线衍射(XRD)、荧光光谱分析,测试岩样矿物化学成分。结果表明,相对于干–湿循环作用而言,冻–融循环作用会对泥质岩崩解性产生明显影响;空隙率及吸水率均对泥质岩的崩解有重要作用;冻–融循环对泥质岩可溶性盐类的溶解影响不大;考虑冻–融循环对泥质岩崩解特性的影响对东北地区工程建设有重要意义。

泥质岩在不同pH值溶液中的崩解特性试验研究

为了研究泥质岩在不同pH值溶液中的崩解特性,为酸雨地区泥质岩的利用提供理论依据和技术指导,选取阜新海州露天矿泥质岩为例,进行室内浸水崩解试验。对泥质岩在不同pH值溶液中的崩解现象、崩解物的颗粒含量和崩解比进行分析、利用X射线衍射(XRD)、荧光光谱分析,测试岩样矿物化学成分。试验得到以下结论:不同pH值溶液中崩解强度大小关系是:酸>碱>中性;随着循环的进行,泥质岩的崩解程度不断加深,崩解速度先增大后逐渐减小甚至消失;泥质岩中许多不能溶于水的矿物成分可以和酸发生化学反应生成可溶性盐类,是泥质岩在酸中崩解最剧烈的主要原因;考虑泥质岩所处环境pH值不同对工程建设有重要意义。

单轴压缩下原煤试件微震信号特征

为降低和减少矿震所导致的事故和灾害,利用100KN液压万能试验压力机对原煤进行单调加载、分级加载、循环加载三种加载方式的单轴压缩试验.结果表明:不同加载方式下原煤震动信号的变化特征各不相同;原煤在加载过程中有少量微震信号,当加载到原煤破坏时微震信号最为明显,可以根据微震信号的强弱来判断煤岩的受力状况;三种加载方式下,煤样在破坏失稳前震动信号均存在一段沉寂区.

采空区尺度对微震信号传播规律影响试验研究

针对煤矿煤岩破裂微震信号传播过程中时常遇采空区,导致原始微震信号发生异变,造成了据微震信号反推煤岩破裂状况、预测冲击地压精确度下降的难题.采用实验室试验模拟的方法,研究不同宽度、高度采空区对微震信号传播规律的影响,对此类微震信号进行时域、频域分析.研究结果表明:震动信号在传播过程中遇采空区后,信号的平均速度、能量均明显降低;采空区宽度的变化比其高度的变化对微震信号影响程度更为明显;信号经过采空区后,信号呈低频特性,信号的中心频率、带宽和最值均下降,且采空区越大,信号频谱降低越明显.

岩石变形破裂微震、电荷感应、自电位和声发射实验研究

为有效提取岩石失稳破坏的前兆信息,针对岩石试样在外载荷作用下失稳破坏前伴随有微震、电荷感应、自电位和声发射等信号的变化特性,建立岩石变形破裂过程多参量综合监测系统,对试样在不同加载速率下变形破裂过程微震、电荷感应、自电位和声发射进行同步监测。实验结果表明:试样在失稳破坏前都有明显的微震、电荷感应、自电位和声发射前兆信号,岩石性质不同,岩石变形破裂过程中微震、电荷感应、自电位和声发射信号明显不同,花岗斑岩的前兆信号比大理岩的前兆信号明显丰富。声发射监测数据能较好地反映岩石的微小破裂情况,可利用声发射进行微裂纹的定位,可以较好地反映电荷感应和自电位前兆信息,试样变形破裂过程的电荷感应和自电位信号比微震信号更早发生,受到的干扰更小,可利用早期的电荷感应和自电位信号进行提前预警,当频繁出现同步且幅值较大的各参量信号时,表明岩石即将进入失稳破坏阶段,可利用微震和声发射对微裂纹进行定位,微震、电荷感应、自电位和声发射信号相互对比分析从而准确获得岩石失稳破坏的前兆信息。