基于蠕变全过程的广义凯尔文体力学损伤模型改进与验证

岩石的蠕变在岩石力学研究中至关重要,岩石的蠕变表现出明显的阶段性。为了完整准确地描述岩石蠕变的全过程,在广义凯尔文模型的基础上定义了一个作用函数,串联一个非线性粘性原件并引入损伤因子,分别描述稳定蠕变和加速蠕变阶段,建立了广义凯尔文体力学损伤模型。利用Origin软件对绿片岩和盐岩的蠕变曲线进行分段拟合,并将实际蠕变曲线和改进后模型计算值进行比较。结果表明:岩石的损伤会加快岩石在加速蠕变阶段的变形,引入损伤因子之后,模型能较好的描述加速蠕变阶段的变形;改进后考虑损伤的广义凯尔文体模型能完整描述蠕变全过程,新模型的计算值与实验值拟合程度较高,验证了模型的合理性。反映出改进后的模型对三轴压缩实验和单轴压缩实验均适用,并且适用于刻画高围压下的岩石蠕变变形。为岩石蠕变的研究提供了一种新的力学模型。

四川盆地西北部农田土壤-玉米作物重金属富集及相关性评价

本文为了解四川盆地西北部土壤污染状况,以农田土壤-玉米作物为研究对象。共采集玉米籽粒样品36份,土壤样品36份。通过对样品中pH值、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾、砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、铅(Pb)、汞(Hg)等多项指标进行分析和检测,结果表明:土壤对Pb、Hg的富集和pH、有效磷有较强的相关性,存在促进土壤对重金属富集的情况。土壤Cd、Pb、Hg、Cr的含量高于四川省土壤背景值,低于风险筛选值,从单因子污染指数可以看出,各重金属元素对土壤污染程度依次为Cd>Cr>Pb>Hg>As;单因子污染综合指数P_(综)大于1小于2,表明该区域存在重金属污染。玉米Pb、As、Hg、Cr含量低于食品限量指标,Cd高于食品限量指标。通过对耕地土壤潜在重金属污染与作物重金属富集相关性分析表明,作物重金属含量与土壤重金属存在一定的相关性,对食品安全和耕地保护与利用具有一定的参考意义。

露天矿台阶深孔大孔距小排距爆破参数优化

在露天开采中,合理的块度能够提高矿山的经济效益,块度过大会影响铲装效率,增加二次破碎成本;块度过小会增加炸药的使用量、造成粉尘,增加铲装难度。为研究露天矿台阶深孔爆破合理的块度,结合应力波作用范围、应力波的干涉作用、爆炸气体膨胀理论分析大孔距小排距的爆破机理,从单孔装药量和单炮负担岩石量的角度,确定了孔距和排距成反比关系。根据裂隙区半径计算公式和挖掘机勺斗所限定的不产生大块条件,推导出大孔距小排距技术中孔距与排距的计算公式。

覆岩隔离注浆充填浆液减水改性试验研究

覆岩隔离注浆充填技术是实现煤矿减损开采与固废减排的绿色开采方法,而浆液流动性是影响注浆充填效率、效果与安全性的重要因素。高水灰比浆液流动性好,但其需水量大、脱水量高,易导致充填效率低、缺水矿区应用受限、构造复杂区影响安全生产等问题。试验研究了粉煤灰浆液、矸石粉浆液中添加木质素磺酸钠(21F4型)、聚羧酸(HLX型)、萘系(FDN-C型)减水剂后,对配置用水、压实泌水、浆液析水率及浆液絮凝结构的影响。结果表明:聚羧酸减水剂减水效果最为显著,当其添加量为1.2%时,粉煤灰、矸石粉浆液的配置用水分别减少25%和35%;压实泌水分别减少60%和40%。研究发现,浆液需水量大的原因是浆液中存在大量絮凝结构,该结构束缚了部分自由水,减水剂通过打破絮凝结构提高自由水占比进而提高浆液的流动性。提出的粉煤灰和矸石粉浆液减水改性方法,可提高覆岩隔离注浆充填效率、效果与安全性,为该方法在缺水矿区的应用提供重要支撑。