小东沟金矿岩石力学试验与岩体稳定性分级研究

岩体稳定性分级对于巷道合理支护参数的选取至关重要。支护强度不足会威胁工人生命安全,而支护强度过高则导致成本增加。以小东沟金矿为工程背景,制备了51个岩石样品,进行了单轴压缩试验、抗拉强度试验和三轴压缩试验。试验得出小东沟金矿上盘围岩和矿体强度较高,下盘围岩强度较低,平均单轴抗压强度分别为126.58MPa、86.56MPa、71.14MPa。利用Sha-peMetrix3D系统获取了岩体结构面信息,构建了岩体结构面三维图像,分析了节理裂隙的倾向、倾角、间距、迹长等分布规律,得出了小东沟金矿优势节理面。结合Q分级、RMR分级和BQ分级法对小东沟金矿岩体进行了质量评价,结果表明:小东沟金矿6中段和7中段岩体稳定性为Ⅲ~Ⅳ级,稳定性特点为一般~较差。研究结果可为巷道分级支护方法选择和支护参数优化提供基础数据,为矿山安全开采提供保障。

下尔呷水电站岩石(岩体)物理力学性质各向异性研究

岩体是岩石和结构面的集合体,具有不均质、不连续、非弹性的各向异性的特性,特别是层状岩石(岩体),各向异性更为明显。对下尔呷水电站砂、板岩各向异性研究的结果表明:岩石的各向异性与岩性、岩层厚度、岩石风化及裂隙发育程度等因素密切相关。

边坡岩体物理力学参数的统计特征研究

在试验的基础上对红砂岩边坡岩体物理力学参数的统计特征进行了研究，获得了进行岩质边坡可靠性分析时所需的各主要物理力学参数的近似概率分布模型。

拉剪应力状态下岩体裂隙扩展的断裂力学机制及物理模型试验

开挖卸荷岩体裂隙面通常处于拉剪应力状态。在裂隙应力和变形状态分析的基础上,采用线弹性断裂力学理论和物理模型试验研究了拉剪应力状态下裂隙扩展的力学机制。岩体裂隙在拉剪应力状态下沿裂隙面间的滑动抗剪摩擦力消失,裂隙起裂沿Ⅰ型张拉裂隙断裂韧度KⅠ最小的方向起裂,并最终发展与卸荷拉应力方向垂直;拉剪应力状态下岩体的总位移方向平行于拉应力方向,通过合理的位移假设,基于能量及线弹性断裂力学理论,求解了拉剪应力状态下分支裂隙扩展过程中尖端的动态应力强度因子和扩展长度判据;通过拉剪应力状态下单裂隙扩展物理模型试验验证了理论推导的正确性。

基于地震信息的岩体物理力学参数分析软件与应用

采用了C++语言和Visual C++6.0开发环境开发了一套基于地震信息,并结合地质和测井资料的综合分析软件,获得的了国家软件版权,该软件由5个模块组成,即基本参数模块、试验分析模块、声波测井标定和修正模块和岩石(体)物理力学参数分析模块和自定义模块.将基本参数模块、试验分析模块得到的结果应用到岩石(体)物理力学参数分析模块中,也可以根据用户实际需要和研究区特征自定义函数进行计算.各部分之间数据相互依赖,运行时一般遵循其逻辑顺序,但它们又能保持相对独立.通过淮南煤田潘东勘探试验区应用取得了好的应用效果.

第一届全国大坝岩体力学研讨会暨第三届岩石力学与工程学会岩体物理数值模拟研讨会纪要

第一届全国大坝岩体力学研讨会暨第三届岩石力学与工程学会岩体物理数值模拟研讨会于1993年2月、12日至16口在成都召开。会议由中国电力企业联合会科技工作部、中国岩石力学与工程学会岩体物理数值模拟专业委员会、能源部、水利部成都勘测设计研究院共同主持。

基于岩体质量分级的岩石力学参数研究

通过现场声波测试等快速测试手段 ,结合工程地质定性评价 ,应用BQ体系和RMR体系 ,对岩石边坡进行岩体质量评价 ,并分析了BQ体系和RMR体系的相关关系 .在此基础上估算岩石力学参数 。

岩土工程数值方法与高性能计算学术研讨会暨中国岩石力学与工程学会岩体物理与数学模拟专委会年会

我国岩土工程建设已进入了一个前所未有的发展阶段。以溪洛渡、小湾、锦屏、白鹤滩等为代表的一批300 m级高拱坝的设计、建设和工程稳定性分析,以“南水北调西线工程”为代表的跨流域调水工程,城市建设中的大型地下工程,国家新一轮铁路、公路路网建设中的岩土工程,以及资源开采中的深部岩石力学问题等,都面临一系列挑战性的数值分析问题,特别是大尺度模型的数值分析问题。当前所使用的数值分析方法以及常规的经验已难于满足这些课题的分析要求。目前国际上日益发展的高性能计算技术与大规模数值分析方法,为满足大型工程问题分析的要求带来了新的契机。本次会议将围绕重大岩土工程数值分析与高性能计算开展相关专题的研讨与交流,促进岩土工程数值方法和高性能计算技术的发展,为我国重大岩土工程建设服务。

高压脉冲作用下岩石的击穿特性与物理力学参数关系试验研究

高压脉冲提供了一种非常具有应用前景的新型破岩技术。为了研究高压脉冲作用下岩石的击穿破裂特性,并掌握击穿场强与物理力学参数之间的关系,开展了不同岩性岩石的电击穿试验。借助扫描电子显微镜分析了高压脉冲击穿后岩石的微观破裂机制,比较了不同岩性岩石在刚好击穿时的破裂模式,研究了岩石物理力学参数对击穿场强的影响。微观分析结果表明:等离子体通道附近区域呈现高温灼烧特征,晶粒表面光滑且出现孔洞;冲击波作用下裂纹区主要为沿晶断裂和穿晶断裂;过渡区则表现出高温和冲击波共同作用的特征。此外,岩石的击穿场强与密度、波速、弹性模量之间的相关性较弱;而与抗压强度及抗拉强度之间具备一定的量化关系,击穿场强随着抗压强度和抗拉强度的增大呈指数型增长。

岩石力学发展的新阶段──工程岩体力学

随着岩石力学及其相关学科的不断完善和发展以及对现行岩体力学中存在的有关问题的不断解决，岩石力学正逐步进入一个新的发展阶段──工程岩体力学阶段。工程岩体力学的理论体系主要包括：岩体结构的相对性、工程岩体的连续性、工程岩体的几何大变形、工程岩体的物性关系和物性参数等。

岩体力学特性的数值和物理混合试验方法

借鉴数值和物理混合试验思路,对岩体工程力学特性的数值和物理混合试验进行了初步研究。采用数值和物理混合试验方法预测岩块单轴压缩全应力—应变关系曲线,并与传统数值模拟方法采用理想弹塑性Mohr-Coulomb破坏准则获得的曲线进行比较,结果表明:数值和物理混合试验方法可以获得全应力—应变关系曲线峰前非线性阶段和峰后破坏阶段,优于传统数值模拟方法,初步说明该方法是可行的;岩块内挖取的试样个数和试样尺寸变化对计算结果影响较大,挖取试样个数越多或挖取试样尺寸越大,岩块全应力—应变关系曲线峰后破坏阶段越明显,并且更接近真实岩块的力学特性。

川西若洛隆-措莫隆复式花岗岩体岩石学及其有关锡矿成矿的物理化学条件

一、地质概述与锡多金属成矿关系密切的雀儿山-格聂花岗岩带位于义敦碰撞带西部盖玉-定曲断裂带与德格-乡城断裂带之间。北北西向一级区域构造控制着含矿酸性岩浆岩带的展布,不同构造交接复合部位,次级褶皱及断裂对含矿岩体及矿化富集有明显的控制。该岩带北起邓柯南至乡?..

大厂91号矿体岩石力学参数工程处理

由于岩体中结构弱面的存在，以及地下水等因素的影响，致使岩体力学参数与相应的岩石试块力学参数之间存在很大的差别。现采用M．Cergi、Z．T．Bieniawski和Hoek－Brown等多种方法对广西大厂91号矿体的岩石力学参数进行工程处理，最后给出了相应的岩体力学参数推荐值。

浅析节理对岩体物理力学性质的影响

岩体中含有大量的节理裂隙。裂隙由张开到关闭形成的应力应变曲线是非线性的 ,裂隙间的摩擦引起了加卸载间的滞回和应力波的衰减 ,而剪胀又是新的裂隙形成的重要标志。研究表明裂隙对岩体的物理力学性质有重要影响 ,岩体也因此具有特殊的“塑性屈服”

云锡松矿10-6矿体试验采场围岩物理力学参数研究

岩石(体)的物理参数和力学参数具有随机性和变异性的特点,当前对岩石(体)参数的研究主要是通过室内实验结合经验而确定的。在大量室内试验基础上,基于对工程岩石(体)参数概率分布规律的分析,研究了云锡松矿10-6矿体试验采场大理岩物理、力学参数的统计特征,研究表明:试验采场大理岩的物理、力学性质参数具有随机性和变异性,实验数据具有明显的统计规律性,因此,可以采用各参数概率分布规律确定试验采场较为合理的岩石(体)物理、力学参数,为确定合理的开采方式提供依据。

砂型3D打印材料在岩体物理模型试验中的应用研究及展望

无法获得内部结构高度一致的岩体试样以及预制缺陷制作困难一直是岩石室内物理试验中面临的关键问题。3D打印技术作为近年来快速发展的先进制造技术,可以作为有效方法实现对复杂结构的制备,目前已经有众多研究学者将其应用于岩石室内物理试验中。为了寻求最接近于天然岩石细微观结构特征以及脆性特征的3D打印类岩石模型,相关学者采用了砂型材料对类岩石模型进行打印以达到代替天然岩石进行试验的目的,相关研究成果证实砂型3D打印材料具有与天然岩石材料相似的脆性特征、表面粗糙度特征、细微观结构特征、裂纹扩展规律等,为砂型3D打印类岩石模型开展岩石室内物理试验奠定了基础。基于此,根据近年来国内外相关研究以及本课题组近六年的研究成果,对基于砂型3D打印材料的岩体模型在岩石室内试验中的研究成果进行了总结分析,指出了现有研究存在的问题和局限性,并对未来砂型3D打印材料应用于岩石室内物理试验中的前景进行了展望。

浅析岩石(体)力学性质的结构效应

作为天然地质作用的产物,无论是岩石还是岩体,因发育有不同类型、不同规模的结构面,其力学性质均存在一定程度的不连续性、非均质性和各向异性,这就是通常所说的岩石(体)结构效应。在工程岩石(体)力学性质研究中,必须依据岩石(体)中各类结构面的发育特征,结合工程运行状况,选用适宜的试验条件,模拟工程岩体的受荷状况,得到能够真实反应工程岩石(体)力学性质的试验成果,从而提出切合实际的工程评价。

西准噶尔南部庙尔沟岩体晚石炭世花岗闪长斑岩岩石成因及其动力学背景

位于西准噶尔南部的庙尔沟岩体主体由碱长花岗岩和少量紫苏花岗岩组成。本文在前人工作基础上,以岩体东南边缘新发现的花岗闪长斑岩为研究对象,开展岩石学、年代学和Hf同位素以及全岩地球化学研究,确定花岗闪长斑岩形成时代、揭示岩石成因类型及源区属性、探讨其与碱长花岗岩和紫苏花岗岩岩浆演化成因联系及其形成的深部动力学过程。锆石U-Pb定年结果显示,花岗闪长斑岩形成于317.4±1.9Ma,为晚石炭世早期岩浆活动的产物,明显早于紫苏花岗岩(~307Ma)和碱长花岗岩(~303Ma)。岩石地球化学数据表明,花岗闪长斑岩具有较高硅、中等铝,贫钙、铁、镁,富集Rb、K、Th、U,强烈亏损Nb、Ta、Ti的特征,为钙碱性弱过铝质I型花岗岩;紫苏花岗岩更多的表现出钙碱性-高钾钙碱性镁质I型紫苏花岗岩特征;碱长花岗岩为碱性准铝质-弱过铝质A型花岗岩。锆石Hf同位素分析结果表明,花岗闪长斑岩、紫苏花岗岩和碱长花岗岩均具有高正的ε_(Hf)(t)值(+11.6~+15.8)和年轻的二阶段模式年龄(325~600Ma),表明其原始岩浆主要起源于亏损地幔新衍生的年轻地壳物质。综合分析认为,庙尔沟岩体花岗闪长斑岩形成于晚石炭世早期洋壳俯冲背景,由底侵的、受流体交代的幔源基性岩浆与其诱发的年轻下地壳酸性岩浆在深部混合而成。紫苏花岗岩和碱长花岗岩形成于弧后伸展背景,前者是伸展初期继续底侵于下地壳的幔源玄武质岩浆降温释放大量的水和热诱使早期侵位于下地壳的镁铁质岩石再次发生部分熔融的产物,后者是伸展后期大规模软流圈地幔上涌底垫加热年轻中下地壳使其部分熔融而成。

超千米深井极松散破碎岩体岩石力学试验与岩体质量评价

山东黄金矿业鑫汇金矿新主井-1070 m中段在掘进施工过程中遇断层破碎带,由于该处埋深超千米,地应力显现严重且围岩极其松散破碎导致工程变形较大,井下现场支护难度极大。为了获取鑫汇金矿岩石力学参数,为后期井巷工程掘进支护参数设计提供数据支撑,对该矿开展了岩石力学试验和岩体质量分级评价,通过实验室试验获得了岩石密度、抗压强度、抗拉强度、弹性模量、泊松比、黏聚力、内摩擦角参数取值,最终判定该处岩体为极破碎岩体无自稳能力,岩体基本质量分级为Ⅴ级。