热力学参数对微波照射下不同矿物温度与应力分布影响的数值研究

微波技术在矿物分离以及辅助破岩方面具有良好应用前景,但岩石热力学参数对其作用效果影响如何,还不明确。基于此,以黄铁矿与方解石为研究对象,采用数值模拟的方法研究了热传导率和膨胀系数对微波照射后模型温度与应力分布规律。研究发现:(1)随着热传导率的增大,模型整体温度呈下降趋势,最大拉应力位置由模型边缘向接触部位转移;(2)随着方解石热膨胀系数的增大,黄铁矿从受压变成受拉状态,方解石从单一受拉变成拉压并存状态;(3)在达到同等应力水平情况下,微波功率密度越大,能源消耗越少。该研究对了解微波诱发岩石损伤的机理、在矿物分离以及褶皱岩层中的应用具有一定意义。

深部隧道开挖时空效应及其黏弹塑性分析

根据开挖面空间约束作用建立深部隧道几何计算模型,得到相应的应力场分布。选用西原模型模拟岩体的黏弹塑性,引入地质强度指标(geological strength index,GSI)及开挖扰动系数D,探讨不同地质指标及开挖扰动对隧道围岩位移的影响,分析围岩的变形机理,获得围岩的变形规律。分析指出:原岩应力越小、岩体质量越好、开挖扰动越小,第Ⅱ阶段蠕变变形速率越小;分析了开挖面推进速度对围岩位移的影响,推进速度越快,隧道围岩位移变化越剧烈;原岩应力较小时,推进速度不会影响围岩的最终位移。原岩应力较大时,推进速度越快,围岩位移越大。