单一粗颗粒影响下的矿岩颗粒体系三维力链演化特征 |
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引用本文: | 孙浩,陈帅军,金爱兵,唐坤林,刘美辰,韦立昌.单一粗颗粒影响下的矿岩颗粒体系三维力链演化特征[J].中南大学学报(自然科学版),2023(5):1930-1941. |
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作者姓名: | 孙浩 陈帅军 金爱兵 唐坤林 刘美辰 韦立昌 |
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作者单位: | 1. 北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室;2. 北京科技大学土木与资源工程学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(52004017,52174106);;中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(FRF-IDRY-20-021)~~; |
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摘 要: | 针对现有放矿研究中未充分考虑粗颗粒影响的问题,基于滚动阻抗模型开展放矿数值试验,对不同粒径和位置单一粗颗粒影响下的矿岩颗粒体系三维力链宏观分布、数量、平均强度、准直性、长度以及方向等演化特征进行量化研究。研究结果表明:1)针对0.3~0.8 m的三维矿岩细颗粒体系,仅当粗细颗粒粒径比大于6.0且粗颗粒处于矿岩颗粒剪切带区域时,单一粗颗粒的存在才会导致粗颗粒一侧的松动体形态产生明显变异,引起局域细颗粒的提前移动。2)粗颗粒能够产生力链聚集效应,显著提高其四周局域内力链分布密度、力链接触数占比以及力链平均强度,而对力链准直性无显著影响。3)无论是否存在粗颗粒,在各放矿阶段局域内力链概率均随其长度增加而呈负指数函数形式减小;从统计意义的角度而言,力链最大长度均不超过10。4)当粗颗粒及其四周细颗粒未产生松动时,粗颗粒的存在可显著提高局域力链方向各向异性程度;当粗颗粒及其四周细颗粒产生松动后,其局域力链方向各向同性程度不断提高,局域力链方向逐渐向放矿口方向集中。
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关 键 词: | 放矿 单一粗颗粒 矿岩颗粒体系 三维力链演化 滚动阻抗模型 |
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