贯通裂隙岩体单轴压缩强度与能量演化机制研究

【目的】研究贯通裂隙岩体的力学特征以及能量演化机制。【方法】预制完整岩体、0°、15°、30°、45°、60°倾角的裂隙岩体，采用试验设备微机控制电液伺服压力试验机（YAW6202）与PCI-Ⅱ声发射试验仪对单轴加载条件下岩石强度与能量演化规律进行分析。【结果】贯通裂隙破坏了岩石材料的完整性和均匀性，随着裂隙倾角角度上升，试件单轴压缩的破坏由上下拉压岩石破坏转为随着预制结构面破坏；不同裂隙倾角试件的单轴抗压强度与弹性模量均出现劣化；试件在单轴压缩荷载下的应力应变曲线与声发射振铃计数变化情况较吻合，振铃计数可反映岩体内部的裂隙出现、发展直至岩石破坏失稳的过程。【结论】可为裂隙岩体的劣化性质研究提供参考。     

岩石强度条件分析的理论研究

在岩石强度条件分析中,必须使用有效应力.目前广泛应用的Terzaghi方程只适用于胶结程度较低的疏松点接触多孔介质;而对于胶结程度较高的致密岩石,应使用结构有效应力.用正应力进行岩石强度条件分析,结论过于安全;用Terzaghi有效应力进行分析,结论偏于破坏;用结构有效应力进行分析,结论正确而适中.     

非贯通裂隙混凝土损伤特性试验研究

为了探究不同裂隙倾角、连通率对混凝土力学行为及微观损伤特性的影响,采用岩石力学及声发射配套系统,对17组相同配合比、不同裂隙倾角和连通率的混凝土进行了单轴压缩及声发射监测试验。研究结果表明:混凝土的强度、变形破坏及内部损伤等与裂隙倾角和连通率密切相关,且均表现出各向异性的特征。相同倾角下,连通率越大,混凝土的延性和峰值当量强度越低,连通率一定时,延性和峰值当量强度呈先减后增的整体趋势;无裂隙时,声发射主要集中于峰值应力前后,表现为脆性破坏特征,大/小倾角及小连通率时,声发射表现为脆延性破坏形式,大/小倾角及大连通率时,声发射信号主要表现为"S"型的3阶段延性特征,主要集中于屈服至峰值应力阶段。基于声发射损伤模型计算得到的损伤演化过程表明:模型计算结果和试验结果吻合良好,且混凝土内部的损伤演化随着倾角和连通率的变化而表现各异,连通率越大时,损伤发展越平缓,越充分。     

受酸腐蚀花岗岩反复加卸载后力学性能研究

【目的】地下工程在施工时常面临着反复加卸载和酸腐蚀的双重影响，导致岩石的物理力学性质发生劣化，对工程造成不良影响，有必要开展相关研究。【方法】为了探究水化学环境下岩石反复加卸载力学性能劣化机理，选取在不同水化学溶液浸泡后的花岗岩进行反复加卸载试验，分析破坏形式并研究pH值和腐蚀时间以及加载次数对应力、应变影响的规律。【结果】结果表明：在水化学溶液腐蚀和反复加卸载双重耦合作用下，随着腐蚀作用加强，破坏形态由剪切破坏向劈裂破坏转变，由脆性向塑性转化比较明显；轴向应变和轴向应力随加载次数的增加逐渐增大，随着水溶液pH值的减小其峰值强度没有减小，反而有小幅上升。【结论】在水化学溶液腐蚀和反复加卸载耦合的作用下，花岗岩力学性能劣化明显。研究结果可为岩体工程在酸腐蚀和循环加卸载耦合作用下的长期稳定性的评价提供试验参考和依据。     

岩石脆性临界破坏的声发射特征分析

根据岩石变形破坏过程中应力-应变和声发射事件数-应变曲线所表征的声发射信息特征,利用重整化群理论,研究了岩石破裂过程中声发射信息与加载过程的相关性.研究表明:声发射特征参数蕴含丰富的损伤渐进破坏前兆信息,岩石变形破坏前声发射特征参数在变形破坏阶段会有明显的"相对平静期",特别是当应力水平达到70%~80%之后.声发射信息出现的"相对平静期"可以作为判识岩石破裂的参照信息;岩石破裂的视电阻率识别值和声发射特征识别值对应的应力水平相近,比波速特征识别值同步性好,敏感程度高.通过试验分析与理论研究,验证了将声发射特征信息用于表征岩石破裂前兆信息的准确性.     

余吾煤业岩石物理力学性质研究

对余吾煤业N1202高抽巷钻孔取芯进行了岩石密度测试试验、岩石劈裂试验、岩石单轴压缩及变形试验、岩石变角模抗剪试验,分别获得了本矿区主要岩层的密度、抗拉强度、单轴抗压强度、弹性模量、泊松比、内摩擦角和粘聚力等物理力学参数,同时确定了剪切应力与正应力之间的函数关系,对揭示覆岩破坏形式,指导安全采矿具有重要意义。     

CT技术应用于岩石细观损伤特性试验研究现状

主要从CT技术的检测原理、岩石损伤的直接检测、三轴或单轴条件下岩石的破坏机理及演化方程和本构关系等方面概述了岩石细观损伤特性试验研究现状及进展。     

基于数字岩石物理技术的裂隙方向对地震波速度影响规律研究

【目的】研究裂隙方向对地震波传播速度的影响。【方法】基于数字岩石物理技术，建立含裂隙数字岩心，并变化裂隙方向，计算纵、横波速度；研究裂隙为水饱和与干燥时数字岩心的纵、横波速度与裂隙方向之间的关系。【结果】数值模拟研究发现，即使裂隙含量较小的情况下，裂隙方向的变化对地震波的传播速度具有较大的影响。【结论】研究成果对裂隙发育区的地震资料解释具有重要指导意义。     

采煤工作面底板突水机理研究及注浆堵水技术应用

金鼎煤业二1煤层开挖后引起应力重新分布使底板岩体应力环境进一步恶化,加剧了底板原有裂隙和结构面的扩展、错动、贯通,甚至产生新裂隙。当这些原生结构面和新裂隙与下伏高压含水层沟通形成导水通道时便导致矿井突水,利用先进注浆堵水技术仅用205天便成功堵水,堵水率100%。     

采煤工作面底板突水机理研究及注浆堵水技术应用

金鼎煤业二1煤层开挖后引起应力重新分布使底板岩体应力环境进一步恶化,加剧了底板原有裂隙和结构面的扩展、错动、贯通,甚至产生新裂隙。当这些原生结构面和新裂隙与下伏高压含水层沟通形成导水通道时便导致矿井突水,利用先进注浆堵水技术仅用205天便成功堵水,堵水率100%。     

岩土空间面上抗剪强度与滑动面位置

通过理论推导出岩土任意空间面上抗剪强度通式，抗剪强度只与法向应力大小和洛德参数有关，空间破坏面垂直中主应力作用面，并给出了破坏面位置与准则的一般关系，为岩土空间滑移面的确定提供理论依据，对研究岩土强度准则具有指导意义。     

基于有限元强度折减法分析土坡稳定

对有限元强度折减法进行了总结,并将其与ANSYS有限元程序很好的结合,通过算例,验证了这种方法在ANSYS分析土坡稳定问题时的可行性,结果表明:通过平面应变Mohr-Coulomb匹配的D-P准则与Drucker-Prager屈服准则的转化,可以求得更加符合实际的边坡稳定系数,并可以模拟出边坡的渐进破坏过程.     

颗粒分布对金属基复合材料激光热冲击破坏的影响

从宏观和微观两方面研究了ＳｉＣ颗粒分布状况对陶瓷颗粒增强金属基复合材料激光热冲击破坏的影响,发现微裂纹形成是由基体内的孔洞和颗粒与基体脱胶所引起,而陶瓷颗粒分布不均匀对裂纹的扩展机理有重要影响,它大大降低了复合材料的宏观力学性能     

蛇绿岩铬铁矿形成环境和成矿机制

对蛇绿岩中所附存铬铁矿的形成环境及其成矿机制做了简略回顾.就豆荚铬铁矿而言,其富铬型铬铁矿形成在岛弧环境,富铝型铬铁矿形成在洋中脊或弧后盆地环境,而富铬富铝型铬铁矿的形成被认为是经历了从洋中脊到到岛弧环境,同时回顾了蛇绿岩铬铁矿可能的3种成矿机制,即堆晶模式、混熔模式和熔融再造模式,并认为查明铬铁矿及其围岩的构造演化和铬铁矿与围岩的地质关系可能才是正确描述铬铁矿形成模式的关键.     

黑龙江省矿山公园建设与地质环境治理研究——以四个煤炭资源型城市的煤矿山为例

黑龙江省是煤炭生产大省,伴随着煤矿山开采产生了资源毁损、地质灾害和环境污染等地质环境问题,治理方法主要有土地复垦、煤矸石综合利用、改变采煤工艺等,矿山公园建设是一种对矿山地质环境的综合治理,它可以使资源枯竭而关闭的矿井得到永续利用,促进煤炭资源型城市经济转型.     

黑龙江依兰县哈蜚-珠山超基性岩体镍矿床成矿地质特征

哈蜚-珠山超基性岩体具有全岩含矿的特点,矿体形态与岩体形态基本相同.矿石矿物赋存状态为星点状-稀疏浸染状;矿床成因为岩浆熔离作用.物化探异常与岩体出露完全吻合,具有良好的找矿前景.     

开裂准则及结构钢开孔板断裂试验

参照混凝土5参数破坏准则,给出了结构钢在σm>0范围内的旋转抛物面断裂准则.以结构钢屈服面和断裂面相切于三向等拉伸破坏点为假设,导出了结构钢的屈服面方程.并对10个结构钢作了开孔板拉伸断裂试验,结果显示:断裂面有明显的剪切滑移痕迹,断裂类型为正断和剪断混合型.通过对开孔板断裂试验的数值模拟分析,验证了建议的断裂准则具有较高精度,并给出了结构钢抗断设防图.     

轻骨料混凝土破坏准则

借鉴金属断裂准则,提出了轻骨料混凝土拉、压子午线和偏平面破坏包络线均为椭圆曲线的破坏准则,实现了拉、压子午线和偏平面包络线在函数类型上的完美统一,克服了二次抛物线型拉、压子午线破坏面不光滑的缺点．根据对轻骨料混凝土试验结果的拟合,量化了其拉、压子午线方程．     

基岩海岸剥蚀差异初探——以大连金石滩国家地质公园为例

依托大连金石滩国家地质公园基岩海岸侵蚀地貌,通过对基岩海岸岩石和实验室石灰岩进行采样、称重、打磨并结合岩石产状、盐度、岸坡倾角的测量,分析了基岩海岸带岩石的剥蚀差异是由风化和侵蚀作用共同影响的.依据海蚀柱、海蚀崖、海蚀拱桥、海蚀平台、海蚀洞穴五种海岸侵蚀-溶蚀地貌,定性分析了基岩海岸剥蚀差异是由岩性、岩石产床、构造节理的差异而产生;利用一元线性回归方程定量分析了影响剥蚀差异的主要控制因素：盐度变化和岸坡倾角与岩石失重的相关性.两者与岩石失重相关度分别为R1=0.644,R2=0.835.将野外采样岩石样本和实验室石灰石样本失重量进行比对,讨论了不同采样区岩石失重差异的原因是岩性与产状;实验室石灰石失重差异的原因是岩层产状、盐度变化、岸坡倾角的不同。