块系岩体非协调动力响应特征试验研究

岩体在块系构造状态下的动力传播存在块体和块体间软弱介质的非协调变形现象,对岩体结构的动力稳定产生重要影响。目前块系岩体的非协调动力传播响应研究尚不充分,导致不能进行有效的动力响应特征识别。通过试验对块系岩体非协调动力传播过程岩块动力响应特征进行研究,分别从动力传播速度、岩块加速度振幅衰减、岩块振动位移响应、岩块振动持续时间、块体动能显现、块体振动频域响应特性等方面对比纵波传播,给出块系岩体非协调动力传播的特征分析。通过分析可知,块系介质非协调变形运动产生的动力传播现象相比于纵波传播是一种低频低速波,并伴随着岩块的大位移运动,同时岩块振动持续时间较长,蕴含着动能与势能的相互转换过程,这些现象构成了块系岩体非协调动力传播的重要特征。该研究将为识别岩体非协调动力传播特征及块系岩体的冲击预警波动特征识别提供参考。

冻融循环引起的饱和孔隙组合转换模拟研究(英文)

实验确定温度效应对多孔和颗粒材料的影响,结果显示冰晶增长取决于其形成时的负温度振幅值。同时,冰晶增长会导致其内部各种损坏。接触变温和冰水相变导致了岩石孔隙空间的模型结构关系重组。利用多孔介质球形孔隙沿着半径与给定密度的分布进行建模。得出介质中的球形孔隙系统与岩石传输特性取决于应力—应变状态和水—冰相变的浓度。

矿井深部开采非线性力学特点

为了解矿井深部开采过程中大范围非线性应力现象和自组织多分量现象,对采矿诱发地震和岩爆地震的监测方法和体系做了相应的分析,总结了深部采掘工程中岩体非线性力学特点。认为矿井地下巷道岩区碎化现象是由重力应力分量达到或者超过岩石的单轴压缩强度形成的。对人工填充体的组织和结构特点进行了分析,并利用岩石分区碎裂现象和自组织人工充填体的相互作用来提高采矿效率。

提高钻探设备在岩石中掘进钻井的效率

为了研究钻探设备在岩石掘进过程中的效率问题,通过综述与实验相结合的方法,阐述了钻探设备的发展过程,揭示了岩石破碎的机械原理和钻探过程的能容量由钻井掌子面承载比重的大小决定。在一定破碎条件下,保障仪器的参数及能量是提高钻探效率的目标。并通过实验证明了破碎过程能容量与单位掘进能的依赖关系和无因次准数与用于花岗石钻具单位掘进能的依赖关系。分析表明:建立新的掘进技术是研究无汽阀杆掘进-旋转装置的作用;掘进钻探碎石仪应该保证最小的岩石能容量的破碎;在设计碎石仪时必须考虑到出现摆动型波浪能量条件;在岩石一定破碎条件及定位销碎石仪有足够强度情况下,浸入式气动气锤保证将钻探速度提高50%。

岩石峰值强度后变形速度特性及其在巷道围岩分区碎裂分析中的应用

考虑岩石的亚临界和超临界变形.在超临界变形软岩体显示的移动速率较大,将导致类似于动能的增加,随着动能密度到达规定值.一部分具有超临界变形的岩体被假定与主体部分分离.基于此种假设,研究了柱面开口范围内的分区碎裂问题.结果表明:考虑到岩体形成的特点(膨胀、内部摩擦力角),提出岩体区域破碎计算示意图,确定了"假"等高线形成分母为2^(1/2)的几何级数的条件.

地下种子冷冻库的温度调控(英文)

基于相应监测技术与设计参数,得出地下种子库热力模型。研究热交换地面上的日光制冷设备,确立了地下冷冻存储的热负荷稳定温度模式。

冻土地带钻石矿区含桩基础坑口的土壤温度状况预测(英文)

构建了冻土区垂直井轴套环的环绕岩石部分与空气热交换的三维数学模型。模型充分考虑了冷却器的存在、冻结液体的温度、冻结孔的长度及其数量和位置、大气温度、矿内的空气不均匀度以及所包含岩石的盐分程度。模型可以计算并预测坑口桩承载能力的变化,并将该变化作为影响冷冻系统工作的一个因素。通过使用这种三维数学模型,可确定出最合理的冷冻系统状态(针对于ALROSA证券公司矿山的条件)。这些系统状态数据包括坑口桩的承载能力和尺寸<0.5 m坑轴阻尼解冻环轮保护混凝土衬砌免受坑轴冻结和可能发生的变形侵害。

周期性淹水土坝疏浚坑的热状况模拟(英文)

介绍了有关进行黄金和钻石采矿生产的山脉以及土坝疏浚坑的热力过程数学模型,模型的建立为显著地降低采矿成本提供了技术解决方案,同时显著地降低了环境负荷。

矿山供电系统的改进

本文以对矿山供电技术和采矿工艺的现状及其发展途经的分析为基础,提出了目前乃至今后十年改进矿山供电系统的基本方向。较详细地介绍了露天矿山供电系统领域中的最新进展情况。

深露天矿复杂运输系统自卸汽车的改进

本文研究了露天矿自卸汽车作业相互影响的诸因素，以试验和统计数据说明在采场深部工作区作为联合运输一环节的汽车运输使用载重量75～120t自卸汽车是合理的．特大载重量自卸汽车适合大型露天矿的上、中部水平的干线运输。另外，特大载重量汽车要发挥其效率就必须实现专业化，改进其结构与部件、总成的技术水平，与之相配合的装载设备也要大型化．

块系覆岩破坏对巷道顶板的防冲吸能效应研究

通过块系覆岩动力传播顶板响应计算,从理论上分析了覆岩破坏程度和破坏深度对岩体动力传播携带能量的耗散作用.结果表明:随着覆岩破坏程度的增大巷道顶板在动载作用下的冲击启动时刻明显延迟,有效延缓了冲击能量的传递,顶板的冲击力、动能和位移响应幅值均随覆岩破坏程度的增大而下降,且顶板冲击力衰减明显,可有效耗散岩体中的冲击能量实现覆岩破坏吸能防冲效果.同时,覆岩破坏深度与顶板位移,冲击力及动能幅值的衰减均呈现正相关性,但其衰减幅度与覆岩破坏深度之间存在非单调变化关系.