一种裂隙岩体力学参数的评价方法及应用

针对裂隙岩体的力学参数选取问题，提出了一种两阶段评价方法.通过裂隙岩体力学参数的三维空间分布情况，评价其各向同性与各向异性状态，对两类情况采用不同的计算模型处理；采用Kolmogorov-Smirnov(K-S)检验法对力学参数的概率分布模型进行假设检验，对检验合格的试验数据分布进行置信区间选取，在给定的置信区间内获取计算参数.在某地下硐室工程中运用该方法进行了开挖模拟计算，计算位移与实测位移吻合较好.     

煤矿顶板裂纹图像的小波分析

将数字图像处理技术引入到对煤矿顶板岩石裂纹图像的分析当中,这种通过图像研究裂纹的方法不依赖具体的岩石岩性及其力学特征。首先对裂纹图像进行多分辨率小波变换,分析图像的不同频带所包含的信息,接着对裂纹图像实现边缘提取,为图像的定量测量提供依据。     

鄂尔多斯盆地奥陶纪盐系地层烃源岩特征及资源远景

 盐系地层所指示的古沉积环境更有利于优质烃源岩的发育.通过对551 块纵向连续碳酸盐岩样品进行热解测试,利用降解率法对有机碳恢复处理,得到可供烃源岩评价的热解数据,结合单井岩相特征综合分析显示:镇钾1 井马家沟组烃源岩整体有机地化指标偏低,部分为中-好级别烃源岩,主要分布于马五段相.马家沟组有机质丰度指标总有机碳(TOC)平均值为0.18%,各组中马二段TOC 平均值最高,为0.28%;TOC 最大值出现在马五段,为1.04%.镇钾1 井有机质类型多数为III型干酪根,但仍发育有一定量的I型和II1型干酪根,分布在马五段和马四段.整体上,马家沟组烃源岩已高过成熟,进入生气为主的演化阶段.泻湖相最有利于发育烃源岩,开阔台地相次之;黑灰色泥晶灰岩-(膏质)准同生灰色云岩-烟灰色岩盐的蒸发旋回中常见相对高的TOC 值.研究表明,烃源岩有机参数纵向变化特征显示马五段最有利于发育烃源岩,是天然气、石盐、钾盐等多种资源蕴藏的有利层位.     

柴达木盆地西部尕斯库勒盐湖周缘岩系和湖内沉积物含铀性模拟

 以柴达木盆地西部尕斯库勒盐湖周缘岩系和湖内沉积物为研究对象,通过淋滤实验和悬浮平衡模拟实验,探讨该盐湖不同物源的含铀性.分析表明,尕斯库勒盐湖周缘3 种岩系(老地层、上新世含盐岩系、第四纪沉积物)淋滤液水化学特征类似,且从淋滤液水化学特征可知该盐湖水化学具有明显的再溶盐特征;3 种岩系淋滤作用强烈,盐湖第四纪沉积物中的铀最容易被淋出,上新世含盐岩系中的铀次之,蚀源区岩石中的铀难淋出;悬浮平衡实验表明,悬浮液中铀含量随平衡时间增长呈现先迅速降低而后缓慢升高的变化趋势,而沉积颗粒物中铀含量变化趋势与悬浮液中铀含量刚好相反,说明铀在悬浮液和沉积颗粒物之间确实发生了交换,且交换速率较快;在平衡实验初期,悬浮液中铀含量快速降低的现象可能是悬浮液中的铀被固相吸附所致;不同时期铀的来源分析表明,在新近纪和第四纪早期,尕斯库勒盐湖内卤水和沉积物中的铀主要来自周边岩石的风化淋滤作用,铀补给量相对较少,而到了第四纪中、晚期,铀主要来自上新世含盐岩系风化淋滤和深部水补给,再加上沉积物和周边岩石化学风化,铀补给量相对前一时期大得多.     

板岩流变特性试验与模型辨识

针对江西武吉高速公路隧道的Ⅱ～Ⅴ级围岩,通过分级增量循环加卸载试验、剪切流变试验和双轴压缩流变试验研究围岩的流变特性,并对模型进行辨识.试验结果表明Ⅱ～Ⅳ级围岩具有过渡蠕变和定常蠕变过程,表现为脆性破坏;Ⅴ级围岩则具有过渡蠕变、定常蠕变和加速蠕变过程,表现为塑性破坏.通过模型辨识,采用广义Kelvin模型模拟Ⅱ～Ⅳ级围岩,采用非线性流变元件NRC模型与西原模型的串联模型模拟Ⅴ级围岩,可较好模拟围岩流变特性;同时得到与应力水平有关的围岩流变力学参数.模型辨识的方法可应用于板岩以外的其他岩石.     

基于六向压应力传感器流变应力恢复法的地应力测量

流变应力恢复法是针对深部具有流变性的软弱围岩而提出的一种地应力测量方法,该方法采用在巷道围岩中钻孔埋设压应力传感器的方式来实现围岩原岩应力和扰动应力的测量。本文基于最新研发的光纤光栅式六向压应力传感器以及本安型光纤光栅解调仪,开展了传感器的室内标定试验。依托平煤股份八矿深部软岩巷道,开展了流变应力恢复法现场地应力测量,并与传统套芯应力解除法地应力测试结果进行对比分析,验证了基于六向压应力传感器流变应力恢复法地应力测试的准确性和可靠性。     

辉绿岩单轴及常规三轴压缩下力学特性试验研究

为了分析坚硬脆性岩石在单轴及常规三轴压缩条件下的强度和变形特性,通过在TAW-2000微机控制电液伺服试验机上对辉绿岩进行单轴及常规三轴压缩试验,主要分析辉绿岩在围压为1、3、5、10 MPa时基本物理力学参数的离散程度,其弹性模量的离散程度指标值较小,在0.27%～3.49%波动,能较好地表征辉绿岩的变形特性。试验结果表明:随着围压的增大,岩石峰值应变和残余应变均表现出显著的线性增长关系,可采用一次函数形式拟合,弹性模量、变形模量和泊松比均表现出较明显的非线性增长关系,可采用幂函数形式进行拟合,但并不会随着围压的增大而无限增大,而是趋于一个稳定值,这一规律为实际工程中不同地应力条件下准确选取弹性模量、泊松比等参数提供理论基础;随着围压的增大,岩石的峰值强度和残余强度均呈现出较显著的线性增长关系,可采用一次函数形式拟合,并计算出黏聚力和内摩擦角,为岩石工程设计时强度参数的选择提供参考依据。     

潮湿岩石受力过程红外辐射的变化特征

利用红外热像仪对干燥和潮湿砂岩单轴压缩过程中的红外辐射特征进行了试验比较.结果表明:潮湿岩石加载过程中平均红外辐射温度(AIRT)随载荷增加呈上升趋势,AIRT与应力的变化步调一致,曲线波动较小;岩石失稳前单位载荷下潮湿岩石的升温幅度高于干燥岩石,水对岩石受力时的红外辐射具有明显推动作用,但破坏瞬间热像特征变化不很明显.干燥砂岩AIRT与应力的关系不是简单的对应关系,但在破坏瞬间出现显著的增温现象和热像特征的明显变化.可以利用潮湿岩石AIRT与应力的良好同步性监测潮湿岩石的应力变化过程,利用干燥岩石破裂瞬间的热像变化特征分析岩石灾变的空间位置与灾变模式.     

基于声发射监测的巴西盘试样破裂过程

应用声发射及盖格尔定位算法,实验研究了不同巴西盘岩样加载破裂失稳过程.结果表明:声发射事件主要由于裂纹扩展产生,在初始加载阶段直至裂纹萌生之前,其声发射活动不是很明显;一旦岩样出现初始裂纹,在相应的应力点声发射事件明显增多;在微裂纹扩展的非稳定阶段至岩石破坏瞬间,声发射活动变得异常活跃,声发射事件变化率最大.由此直观反映了巴西盘试验过程初始裂纹的产生、扩展空间位置及扩展方向,即大部分试样的破坏是从一加载端开始,而少数试样的初始裂纹是在岩样的内部产生.同时,声发射事件定位也是岩样内部应力场演化过程的宏观表现,这对于深入研究岩石破裂失稳机制很有意义.     

济宁铁矿矿床成因探讨

济宁铁矿属于鲁西地区前寒武纪条带状含铁建造（BIF）,呈条带状赋存于济宁岩群中。它与赋存于泰山岩群中的前寒武纪条带状含铁建造相比既有相同点又有其独特之处。从矿床特征、地球化学特征、成矿物质来源、铁的迁移与富集等方面对济宁铁矿矿床成因进行了探讨,指出济宁铁矿是山东境内的新类型铁矿,它的成矿物质主要来源于侵蚀状态下的太古宙克拉通绿岩带。