理想塑性材料中椭圆孔附近的塑性滑移线场解

目的　研究理想塑性材料中微孔洞间产生内颈缩的必要条件； 方法　采用Ｒｉｅｍ ａｎｎ 解析积分方法并结合滑移线场上的Ｈｅｎｃｋｙ 方程，研究并获得了椭圆孔附近的平面塑性流动Ｃａｕｃｈｙ 问题的滑移线场解答； 结果与结论　通过数值计算，给出了椭圆孔附近一些特定直线上的静水压力分布，并与已有结果作了比较，二者吻合很好； 结果对研究低应力三轴度条件下韧性材料的破坏机理具有重要的参考价值；     

基于仿生学的新型脱水管设计及其强化脱水规律

脱水管类型是影响非胶结充填体脱水技术的关键因素之一。基于仿生学设计新型脱水管，以某铁矿尾砂为例，通过脱水试验对比分析新型脱水管的脱水效率和脱水效果，研究强化脱水规律。试验结果表明：脱水管根系状设计可以增加脱水管过水面积和减小渗流距离。新型脱水管相比普通脱水管，脱水时间减少了20%,累计脱水量增加了10.3%;引入尾砂流失量作为评价脱水管脱水效果的依据，新型脱水管相比普通脱水管尾砂流失量减少了45%;新型脱水管强化非胶结充填体脱水的过程可划分为2个区域，即急流区和平稳区。观察到非胶结充填体与试验装置内表面形成了大量分布均匀的孔隙导水带，这也是新型脱水管能提高脱水效率的原因之一。     

基于改进果蝇算法的金属矿山充填材料成本对比

为对比不同充填材料的成本，指导金属矿山生产，以金川镍矿为研究背景，基于一元非线性回归、曲线估计和约束优化理论，结合掺石灰石粉和粉煤灰充填材料28d强度、塌落度和分层度正交试验结果，建立最低充填成本约束优化问题，约束优化问题中各约束条件数学模型R²均高于90%.最后，利用OFOA和PSO算法分别求解平均最低充填成本，OFOA计算结果分别为91.615元/kg和97.092元/kg(掺石灰石粉充填成本比粉煤灰低5.477元/kg),而PSO算法未搜索到充填成本最优解.结果表明：(1)利用一元非线性回归和曲线估计理论可针对不同约束条件建立高精度多元非线性数学模型；(2)改良后的OFOA算法可对不同充填材料的成本约束优化问题求解；(3)改良算法较FOA和PSO算法收敛速度更快，计算过程更稳定，利用上述研究方法可对不同金属矿山、充填材料和约束条件进行成本对比，为充填材料比选提供理论指导.     

基于兼性厌氧菌MICP技术的尾砂再造充填体试验研究

提出一种利用微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术的胶结尾砂方法，利用兼性厌氧菌在密封养护条件下胶结尾砂，解决利用好氧菌无法在缺氧或无氧环境下使用的问题.采用控制变量法对利用兼性厌氧菌MICP技术胶结尾砂试验的影响因素进行探究，研究了菌液浓度、胶结溶液浓度、尾砂粒径和养护温度对胶结效果的影响.结果表明:当菌液的OD₆₀₀为1、胶结溶液中醋酸根离子浓度为0.6mol/L、尾砂为多种不同粒径的尾砂混合体、养护温度为30℃时，胶结效果最佳；兼性厌氧菌的MICP技术具有胶结尾砂的潜力，为替代水泥作为尾砂胶结材料提供了有效途径.     

磺化萘甲醛缩合物改性棒磨砂基胶结膏回填体的流变物理力学性能

棒磨砂（RMS）是一种可以制备棒磨砂基胶结膏充填材料（RCPB）的粗砂骨料，主要用于金川镍矿地下矿区的胶结膏体充填（CPB）。众所周知，粗颗粒通过管道输送到地下采场会导致回填系统稳定性减弱。因此，磺化萘甲醛（SNF）缩合物常被用于RCPB性能的改善。本文研究了固含量 （SC）、灰砂比和 SNF 用量对流变和物理力学性能的协同影响，包括坍落度、屈服应力、泌水率、单轴抗压强度 （UCS），以及 RCPB 的机理分析。结果表明，SNF 对 RCPB 性能的影响与 SNF 用量、石灰砂比和 SC 有关。含有 0.1wt%–0.5wt% SNF 的新鲜 RCPB 的坍落度增加了 2.6%–26.2%，而屈服应力降低了 4.1%–50.3%，表明混合料的可加工性和粘结性更好。新鲜RCPB的泌水率随着SNF用量的增加先下降后上升，下降峰值为67.67%。此外，RCPB的UCS会随SNF用量的增加先升高后降低。在0.3wt%的最佳SNF添加比例下，RCPB养护7、14和28 d的UCS分别提高了31.5%、28.4%和29.5%。 结果表明SNF 有利于增强 RCPB 早期的UCS 。但是，后期的UCS以较慢的速度增加。研究结果可以指导具有实际应用性能的 RCPB 的设计和制备。     

基于OFDR技术的胶结充填体内部应变演化试验

采用光频域反射光纤传感(optical frequency domain reflectometer, OFDR)技术，进行了充填体内部应变高精度测量室内试验，获得了不同胶结剂含量下的充填体在早期硬化过程中的内部应变演化规律和分布特征.结果表明：充填体内部应变演化受固体颗粒物理沉降和化学水化反应的共同作用，可分为物理沉降拉伸、水化放热膨胀、化学自收缩和基本保持稳定4个阶段；充填体内部应变分布前期主要呈上凸型曲线特征，随养护时间的增加，呈现多峰形曲线特征；OFDR技术能够实现充填体内部应变的高精度分布式测量，以及精细分析充填体的内部应变演化特征.     

人工湖下连采连充煤炭开采地表移动变形预测研究

为研究人工湖下煤炭连采连充开采后的地表移动变形规律，对连采连充工作面进行了室内力学试验和现场取芯力学试验，验证充填体的可行性；基于等价采高概率积分法，对连采连充工作面进行地表沉陷预测；通过数值模拟计算，分析导水裂缝带发育高度，并与概率积分法结果进行对比。结果表明：充填体的强度5.063 MPa超过设计强度2.0 MPa,能够确保矿井的安全开采；连采连充工作面开采后，地表倾斜值极值0.3 mm/m,地表水平变形极值-0.2 mm/m,小于砖混结构建筑I级损坏范围，周围地表沉陷平缓，无安全隐患；导水裂缝带发育高度约49.7 m,距离隔水层约160.3 m,水下采煤安全，FLAC^3D数值模拟和概率积分法结果比较接近，验证连采连充技术可有效减缓地表移动变形。