一种位移传感器及其在工程岩体力学研究中的应用

文章介绍了一种用于岩体力学模拟试验中位移测量的传感器及其结构、力学原理和制造方法。理论上根据结构力学分析原理建立了传感器位移量与其本身应变的关系，并进行了率定和验证分析。在岩体力学模拟试验中，用此种位移传感器测量模型内部的变形，获得了满意的结果。     

破碎岩体巷道非对称破坏与变形规律定量预计与评价

在综合分析区域地质(震)特征、岩体空间变异性特征、开采技术条件和支护模式的基础上,利用FLAC3D程序,定量评价了破碎岩体巷道非对称破坏与变形特征.与现场监测对比分析表明,顶部破碎岩层深度、劣化后的岩体强度以及支护模式的合理性等对巷道岩体破坏的影响比较显著,锚杆(索)将破碎岩体与深层稳定岩体承接起来共同控制结构稳定性,从而进一步验证了计算模型的正确性和可行性.工程实践表明,加固后完整稳定顶部岩体与两帮煤体共同控制了非对称载荷作用和煤壁力学强度的劣化,减少了非对称变形、煤壁挤压及滑落失稳,进而有效遏制冒顶的发生.     

内蒙古科尔沁右翼中旗孟恩陶勒盖岩体年代学研究

对内蒙古科尔沁右翼中旗地区孟恩陶勒盖岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究.结果表明,孟恩陶勒盖岩体形成年龄为(224±1)Ma,表明该岩体是在中三叠世侵位的.结合区域地质资料和前人相关研究,推测该区中三叠世花岗岩可能是古亚洲洋闭合碰撞时岩石圈挤压机制下的产物,该结果为华北板块与西伯利亚板块碰撞时限提供了新的年代学资料.     

粤北岩溶区裸露石灰岩溶蚀模拟试验分析

利用标准石灰岩试片,采用粤北红色石灰土来进行不同土壤深度对石灰岩溶蚀影响研究,实验模拟分为5组,每月将试片用蒸馏水洗净、烘干、称重、记录,将数据进行分析处理。实验结果表明：降雨量的大小对石灰岩溶蚀起到重要作用,导致石灰岩溶蚀速度地表、地下差异大,地表石灰岩溶蚀速度分别是地下10cm、20cm、30cm处的2.89倍、3.50倍和3.63倍。裸露石灰岩在石灰岩溶蚀过程中影响比土壤中石灰岩大。石灰岩溶蚀速度随深度增加逐渐减小。     

青海东昆中岩浆弧带侵入岩体中金矿床地质特征及成因探讨

近年来青海东昆仑成矿带发现了新的金成矿类型,金矿体主要赋存于东昆中岩浆弧带中酸性侵入岩体内的构造蚀变破碎带中。为了查明此类金矿床的成因,从矿床形成的地质特征、矿体特征及矿体与构造、岩浆活动的关系等方面进行分析,说明金矿体的容矿围岩为华力西期、印支期闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩,北西向和北东向断裂为主要的控矿、容矿构造,成矿流体沿断裂带的裂隙系统中运移至减压部位成矿,在脆性剪切部位形成构造蚀变岩型金矿体。矿体成因属于构造蚀变岩型,具有较大的找矿空间。     

凯里市龙场崩塌特征及处治对策研究

2013年2月18日,凯里市龙场镇渔洞村突发大型崩塌灾害,导致5人失踪,并堵塞渔洞河形成堰塞坝。次日8时许又发生二次崩塌。崩塌堆积体约30×104m3。龙场斜坡为缓倾坡内上硬下软型高陡斜坡,下卧软岩厚度仅13m并含可采煤层;上部硬岩为碳酸盐岩,岩溶化强烈。龙场崩塌主要受控于坡体结构及后缘隐蔽性深切溶蚀裂隙。初步分析认为山体内部持续大范围采煤是主要诱发因素,导致崩塌体高速坠覆失稳。建议对矿区内高陡斜坡开展专题调查,并量化分析采煤效应,以确定重点监控部位、采空区临界安全距离和合理采空率等,防范类似灾害发生。     

一种改进鱼群聚类算法在结构面分组中的应用

针对结构面产状常规分类方法存在的不足,提出一种新型的结构面分类算法.基于K-Means算法的结构面分类,将人工鱼群算法(artificial fish swarm algorithm,AFSA)与K-Means算法相结合,建立了AFSA-RSK结构面分类算法.利用鱼群算法强大的寻优能力,代替K-Means算法对结构面产状聚心集进行搜寻,并通过K-Means算法进行聚类.聚类完成后,选择相应参数指标对聚类效果进行评价.针对存在的问题,对鱼群算法的步长和视野进行修正,提高寻找聚心集的精度,动态地调整了聚类过程.将改进后的AFSA-RSK算法与其他算法进行比较,结果表明在迭代速度、聚类精度以及内存占比上,改进后的AFSA-RSK算法都要更优,更适合在结构面分组方面的应用.     

锚杆剪切过程中的受力机理分析

为了分析锚杆抗剪力及所受轴力随剪力变化规律,以节理岩体中的锚杆为研究对象,基于经典梁理论和最小余能变分法,推导了锚杆轴力随剪力变化的理论公式,提出了锚杆抗剪力计算方法.分析了围岩抗压强度、锚杆直径对锚杆轴力与剪力,以及由轴力与剪力换算得到的锚杆抗剪力的影响.研究结果表明:增大围岩抗压强度及锚杆直径,使锚杆轴力随剪力的增长速率降低;增大围岩抗压强度通过剪力部分提高锚杆抗剪力,而增大锚杆直径通过剪力和轴力共同提高锚杆抗剪力;围岩抗压强度增大使锚杆最优倾角略有增大,直径的变化对锚杆最优倾角没有影响,分析可知倾角为90°～120°时,锚杆抗剪力最大.     

单向冻结条件下裂隙岩体冻胀特性试验

单向冻结条件下寒区隧道围岩不均匀冻胀性是产生隧道冻胀力的主要原因之一.为研究寒区隧道含裂隙围岩不均匀冻胀特性,进行了单向冻结条件下裂隙岩体的冻胀试验,分析了裂隙岩体在单向冻结时的冻结过程及变形规律.试验表明,裂隙处冻胀与岩石自身冻胀存在明显差异,裂隙岩体在冻胀过程中表现出明显的不均匀冻胀特性.在裂隙较深的工况下,随裂隙宽度的增加,裂隙法向的线冻胀率增加.对于含裂隙饱和砂岩,岩石自身线冻胀率随冻结温度的降低明显增大,而裂隙法向的线冻胀率明显减小.凝灰岩孔隙率较小,岩体的冻胀变形以裂隙处的冻胀变形为主,岩石自身在低温条件下表现为冷缩.根据试验结果,在岩体不均匀冻胀系数中考虑了裂隙的影响,计算了含裂隙饱和砂岩的不均匀冻胀系数.裂隙平行于温度梯度方向时,随裂隙宽度的增加,含裂隙饱和砂岩的不均匀冻胀系数有所减小.随温度梯度的增加,含裂隙饱和砂岩的不均匀冻胀系数增加,且增幅相比岩石不均匀冻胀系数明显增大.试验初步反映了裂隙岩体的不均匀冻胀特性,为寒区隧道裂隙岩体冻胀变形计算提供了试验依据.     

深井开采岩爆预测与防控措施研究

选取某矿山深部岩体进行试验,利用岩爆危险性判据评价岩爆的倾向性,并分析岩爆试验特征. 结果表明： 含铜磁铁矿具有中等岩爆倾向,其它岩石无岩爆倾向;岩爆倾向性与岩石强度有关,同一岩性岩体,强度越大,弹性能指数越高,岩爆倾向越明显;动态破坏时间与强度无明显相关关系. 针对矿山开采情况,提出岩爆防治措施,以降低岩爆发生的可能性,提高井下作业安全.