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循环荷载尾砂胶结充填体声发射特征
1
作者 邱华富 李宇航 +1 位作者 刘浪 丁自伟 《西安科技大学学报》 北大核心 2025年第1期74-85,共12页
为了研究循环荷载作用下废石尾砂胶结充填体的力学特性与损伤规律,制备了4种不同废石含量的尾砂胶结充填体,开展了2种加载路径下单轴循环加卸载试验,并借助声发射监测系统,获取了不同加载路径下所释放的声信号,研究充填体损伤演化规律... 为了研究循环荷载作用下废石尾砂胶结充填体的力学特性与损伤规律,制备了4种不同废石含量的尾砂胶结充填体,开展了2种加载路径下单轴循环加卸载试验,并借助声发射监测系统,获取了不同加载路径下所释放的声信号,研究充填体损伤演化规律。结果表明:充填体力学强度随废石含量的增加呈现先增大后减小趋势,废石含量10%的充填体力学强度达到最大,在恒定下限循环加卸载和等幅循环加卸载路径下的强度分别为3.94 MPa和3.63 MPa,且充填体在等幅循环加卸载下的强度普遍高于恒定下限循环加卸载;恒定下限循环加卸载过程中,滞回环面积同循环次数呈二次函数关系,随循环次数的增多而增大,Felicity比值随循环次数增多而减小,充填体损伤程度不断加深;恒定下限循环加卸载和等幅循环加卸载过程中,充填体的声发射信号均呈“峰谷”现象,累计振铃计数和累计能量呈“阶梯式”上升趋势。研究可为矿山储库构建及稳定性无损检测分析提供理论基础。 展开更多
关键词 尾砂胶结充填体 循环加卸载 力学特性 声发射 损伤特性
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不同纤维掺量的尾砂胶结充填体拉伸强度特性
2
作者 侯展娜 郭利杰 +3 位作者 郭进平 张超 王小林 唐国星 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第3期497-505,共9页
充填体抗拉强度是工程设计与稳定性评价中的重要设计参数。为科学探究聚丙烯纤维对尾砂胶结充填体抗拉力学特性的影响,通过制备不同聚丙烯纤维含量(0%、0.20%、0.40%、0.60%)的尾砂胶结充填体试样,对其抗拉强度、破坏模式和微观结构进... 充填体抗拉强度是工程设计与稳定性评价中的重要设计参数。为科学探究聚丙烯纤维对尾砂胶结充填体抗拉力学特性的影响,通过制备不同聚丙烯纤维含量(0%、0.20%、0.40%、0.60%)的尾砂胶结充填体试样,对其抗拉强度、破坏模式和微观结构进行分析,得出不同试验方法下的聚丙烯纤维尾砂胶结充填体抗拉强度和微观试验结果的变化规律。结果表明:随着聚丙烯纤维含量的增加,巴西劈裂强度和拉伸强度均呈现先增后减的趋势,PPF-0.40%为转折。PPF-0试样劈裂强度为1.84 MPa,PPF-0.20%、PPF-0.40%和PPF-0.60%试样劈裂强度分别为2.25、2.51和2.42 MPa;PPF-0拉伸强度为0.83 MPa,PPF-0.20%、PPF-0.40%和PPF-0.60%试样拉伸强度分别为1.14、1.47和1.21 MPa。巴西劈裂法得出的抗拉强度明显高于压-拉转换试验的抗拉强度。PPF-0.40%试样在加载过程中破坏产生的裂缝较未掺纤维的充填体宽度明显减小,PPF的增韧阻裂作用最为明显。PPF-0试样孔隙率和平均孔隙直径最大,PPF-0.40%试样的孔隙率和平均孔隙直径最小,相比PPF-0,孔隙率下降了67.79%,平均孔隙直径下降了19.85%,PPF-0.60%的孔隙率出现了上升。 展开更多
关键词 尾砂胶结充填体 聚丙烯纤维 压-拉转换试验 巴西劈裂试验 抗拉强度 孔隙率
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钢纤维增强尾砂胶结充填体的力学性能与损伤机制
3
作者 熊艳碧 刘晓辉 +5 位作者 程海勇 吴顺川 张京 刘伟铧 庹儒军 刘泽民 《工程科学学报》 EI 北大核心 2025年第2期234-248,共15页
为探究钢纤维(SF)对充填体的力学性能与损伤破坏机制的影响,以纤维增强尾砂胶结充填体(FR–CTB)为研究对象,研究SF掺量对充填体力学性能的影响,采用数字图像相关(DIC)技术监测试件的全场应变,跟踪试件的裂纹发展,此外,从微观层面进一步... 为探究钢纤维(SF)对充填体的力学性能与损伤破坏机制的影响,以纤维增强尾砂胶结充填体(FR–CTB)为研究对象,研究SF掺量对充填体力学性能的影响,采用数字图像相关(DIC)技术监测试件的全场应变,跟踪试件的裂纹发展,此外,从微观层面进一步研究了SF对充填体的增强机理.结果表明,随着SF掺量和养护龄期的增加,FR–CTB的单轴抗压强度、劈裂抗拉强度以及抗剪强度均表现出了不同程度的增长,SF掺量为20 kg·m^(-3)时增强效果最好,但是当超过20 kg·m^(-3)后增强效果显著降低.钢纤维的存在较大程度上约束了充填体裂隙的扩展,削弱裂隙尖端应力集中,有效阻止了裂纹的扩展,改善整个试件的变形.此外,添加钢纤维后,尾砂颗粒、纤维和水化产物形成了一个完整且更致密的结构,在加载过程中由于SF与尾砂–水泥基体之间的相互作用,SF的增强作用主要体现在桥接和拔出行为,水化产物的存在增加了SF表面的粗糙度,从而增加了SF与水泥–尾砂基体之间的摩擦力来吸收外部载荷的能量,提高FR–CTB的力学性能.最后利用SPSS曲线估计建立各龄期充填体强度计算模型,模型精度较高,可对掺钢纤维充填体强度进行预测. 展开更多
关键词 尾砂胶结充填体 钢纤维 力学性能 损伤演化 微观特征
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选矿废水拌合尾砂胶结充填体强度演化规律及声发射特征 被引量：2
4
作者 曾鹏 曹蔚 +4 位作者 赵奎 龚囱 宋林 刘光卓 李彦达 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期167-181,共15页
尾砂胶结充填体是充填采矿中的核心承载单元,其稳定性关乎矿山生产安全。近年来,一些地下矿山为减少环境污染等问题,选择二次利用选矿排放废水进行充填,因此,对于采用选矿废水进行充填的矿山,明确选矿废水对尾砂胶结充填体强度的影响至... 尾砂胶结充填体是充填采矿中的核心承载单元,其稳定性关乎矿山生产安全。近年来,一些地下矿山为减少环境污染等问题,选择二次利用选矿排放废水进行充填,因此,对于采用选矿废水进行充填的矿山,明确选矿废水对尾砂胶结充填体强度的影响至关重要。为此,以3种pH选矿废水(pH=7、8、9)和普通自来水(pH=7)为拌合水制备4种养护龄期(7、14、21、28 d)的尾砂胶结充填体试件。利用声发射(AE)、扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等试验手段,分析充填体试件的单轴抗压强度、微观结构及其破坏过程中AE振铃计数率、bi值、能量变化特征。研究表明:(1)在相同养护龄期下,选矿废水拌合的充填体强度低于普通自来水拌合的充填体强度,选矿废水拌合的充填体强度随pH的增大而减小,且CO_(3)^(2-)与充填体单轴抗压强度指标间的灰色关联性最好,而Ca^(2+)的关联性最差,阴离子的关联性整体好于阳离子;(2)在相同养护龄期下,选矿废水拌合的充填体内部C—S—H凝胶的质量浓度及衍射峰强度低于普通自来水拌合的充填体内部C—S—H凝胶的质量浓度与衍射峰强度,而选矿废水拌合的充填体中钙矾石的质量浓度及衍射峰强度高于普通自来水拌合的充填体中钙矾石的质量浓度和衍射峰强度;随着选矿废水pH的升高,充填体内部C—S—H凝胶的质量浓度减少、衍射峰强度降低,而钙矾石的质量浓度增多、衍射峰强度升高,从而导致充填体强度下降;(3)充填体破坏过程中AE振铃计数率及b^(i)值整体上分别呈现“升—降—突增—峰值”和“波动上升—剧烈下降—逐步上升”的变化规律;在相同养护龄期下,对于破坏过程中AE b^(i1)、b^(i2)、b^(i3)、峰值应力处每10 s累计振铃计数率及能量数值,选矿废水拌合的充填体均小于普通自来水拌合的充填体,且上述AE特征指标均随着选矿废水pH的增大逐渐减小。 展开更多
关键词 选矿废水 尾砂胶结充填体 微观结构 水化反应 声发射(AE)
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矿山原位环境尾砂胶结充填体力学性能研究进展 被引量：1
5
作者 郭利杰 贾冲 +1 位作者 赵越 马青海 《矿冶》 CAS 2024年第3期317-328,共12页
尾砂胶结充填体养护过程受采场原位温度、压力、孔隙水压力等因素影响,导致实验室制备的尾砂胶结充填体试样与相同物料配比的采场原位充填体取芯试样的力学性能存在显著差异。精准预测尾砂胶结充填体在采场原位环境下的力学性能是确保... 尾砂胶结充填体养护过程受采场原位温度、压力、孔隙水压力等因素影响,导致实验室制备的尾砂胶结充填体试样与相同物料配比的采场原位充填体取芯试样的力学性能存在显著差异。精准预测尾砂胶结充填体在采场原位环境下的力学性能是确保矿山充填配比参数设计合理、经济的重要前提。目前,国内外学者针对单一环境因素对尾砂胶结充填体力学性能的影响取得了丰富的研究成果,但有关多环境因素耦合下尾砂胶结充填体力学性能的定量研究并不充分。系统介绍了采场原位环境下尾砂胶结充填体力学性能的研究现状,从养护压力、养护温度、孔隙水压力和充填体养护装置四个方面介绍了国内外研究进展。首先系统梳理了养护压力、养护温度和孔隙水压力三种采场原位环境因素对尾砂胶结充填体强度影响研究。然后分析了现有充填体养护装置的优缺点。矿冶科技集团在此基础上创新发明了一种“矿山充填原位环境物理孪生试验装置”,该装置能够在室内模拟采场原位环境的温度、压力和孔隙水压力的养护条件,实现采场原位环境因素对尾砂胶结充填体力学性能影响的定量化研究。 展开更多
关键词 采场原位环境 尾砂胶结充填体 力学性能 矿山充填 充填采矿法
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温度与灰砂比对尾砂胶结充填体力学及损伤特性的影响
6
作者 胡谱达 刘艳章 +5 位作者 李凯兵 黄诗冰 王文杰 田琴 张军 张增贵 《有色金属科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第6期890-900,共11页
温度与灰砂比是影响尾砂胶结充填体力学及损伤特性的2个重要因素。利用某金属矿全尾砂制备不同灰砂比(1∶4、1∶6、1∶8、1∶10、1∶12)(质量比,下同)全尾砂胶结充填体试样,经不同温度(20、35、40、45、50℃)养护后对试样进行单轴压缩... 温度与灰砂比是影响尾砂胶结充填体力学及损伤特性的2个重要因素。利用某金属矿全尾砂制备不同灰砂比(1∶4、1∶6、1∶8、1∶10、1∶12)(质量比,下同)全尾砂胶结充填体试样,经不同温度(20、35、40、45、50℃)养护后对试样进行单轴压缩、波速和孔隙率测定试验,获得试样的应力-应变关系曲线及物理力学参数。基于应变等价原理,建立损伤演化方程和损伤本构模型,研究温度与灰砂比对充填体力学及损伤特性的影响,并结合灰色关联分析法探究两者影响的差异。研究表明:充填体抗压强度及弹性模量随温度的升高先增加后减小,随灰砂比的增大而增大,并在温度为45℃、灰砂比为1∶4时达到最大;通过本构模型理论值与试验实测值的对比验证了模型的可靠性;灰色关联分析的结果表明,温度对波速、孔隙率和峰值损伤的贡献率大于灰砂比,对抗压强度和弹性模量的贡献率小于灰砂比。研究结果可为矿山绿色充填开采设计提供参考。 展开更多
关键词 温度 灰砂比 尾砂胶结充填体 力学特性 本构模型 灰色关联
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布筋尾砂胶结充填体顶板力学性状试验研究 被引量：34
7
作者 赵奎 王晓军 +2 位作者 刘洪兴 邬长福 张金龙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期9-14,20,共7页
胶结充填体顶板的稳定性是决定下向分层胶结充填回采断面尺寸的主要因素,结合武山铜矿工程实际,采用相似模拟与现场监测手段,研究了下向分层胶结充填法充填体顶板的破坏模式、变形特征、充填体内钢筋受力特征等。相似模拟试验结果表明,... 胶结充填体顶板的稳定性是决定下向分层胶结充填回采断面尺寸的主要因素,结合武山铜矿工程实际,采用相似模拟与现场监测手段,研究了下向分层胶结充填法充填体顶板的破坏模式、变形特征、充填体内钢筋受力特征等。相似模拟试验结果表明,钢筋布置方式不影响顶板的最终破坏形式,竖直布置钢筋与水平布置钢筋相比,更有利于提高顶板整体稳定性。应变监测结果表明,充填体顶板应变状态十分复杂,与通常将下向胶结充填体顶板简化为梁的计算结果有较大不同,垂直方向上应变表现为拉伸应变,而沿分条和垂直分条方向应变均呈现拉、压交错变化。在竖直布置的8根钢筋上布置了24个钢筋测力计,得到了钢筋受力与开采时间的关系曲线,据此将钢筋受力划分为4个阶段,即起始受拉阶段、相对稳定阶段、拉压变化阶段、承载阶段,其中承载阶段钢筋首先承受最大压力,充填体暴露为顶板后,钢筋由受压状态变为受拉状态,并急剧上升到最大拉力,即表现出悬吊作用,并且,进路与分条连接处钢筋承受拉力最大。 展开更多
关键词 尾砂胶结充填体 顶板 力学性状 相似模拟 布筋方式
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尾砂胶结充填体损伤模型及与岩体的匹配分析 被引量：100
8
作者 刘志祥 李夕兵 +1 位作者 戴塔根 曹平 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1442-1446,共5页
分别对灰砂配比为1:4,1:8,1:10和1:12的4种尾砂胶结充填体进行了力学试验,得出了其应力-应变曲线。分析了不同配比充填体变形与破坏特征,用损伤力学建立了4种不同配比充填体损伤本构方程。经验算对比,所建立的损伤本构方程与试验结果吻... 分别对灰砂配比为1:4,1:8,1:10和1:12的4种尾砂胶结充填体进行了力学试验,得出了其应力-应变曲线。分析了不同配比充填体变形与破坏特征,用损伤力学建立了4种不同配比充填体损伤本构方程。经验算对比,所建立的损伤本构方程与试验结果吻合。尾砂胶结充填体损伤研究表明,不同配比的充填体表现出不同的损伤特性,充填体配比越低,达到峰值应力时的损伤值越小;峰值应力后,损伤增长越快,破坏过程越突然。根据岩体开挖释放能量与充填体蓄积应变能相近的原则,探讨了充填体与岩体的合理匹配。充填体与岩体的匹配系数与原岩应力、岩体弹性模量、充填体弹性模量及充填体损伤参数相关。为了便于工程实际应用,对充填体力学试验结果进行了回归分析,得出了充填体强度设计公式,并研究了深部矿床不同开采深度所要求的充填体强度。 展开更多
关键词 尾砂胶结充填体 损伤力学 充填体与岩体匹配
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动载下高浓度全尾砂胶结充填体的力学特性 被引量：29
9
作者 杨伟 张钦礼 +1 位作者 杨珊 王新民 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期156-161,共6页
为了研究动载下高浓度全尾砂胶结充填体(HTB)的力学性能,制备直径×长度为50 mm×25 mm的HTB试件,通过静态单轴压缩试验和分离式霍普金森杆(SHPB)单轴冲击试验,对试件的动静荷载下的力学性质进行比较,研究试件动态抗压强度、动... 为了研究动载下高浓度全尾砂胶结充填体(HTB)的力学性能,制备直径×长度为50 mm×25 mm的HTB试件,通过静态单轴压缩试验和分离式霍普金森杆(SHPB)单轴冲击试验,对试件的动静荷载下的力学性质进行比较,研究试件动态抗压强度、动态应变、强度增强因子、比能量吸收与平均应变率之间的关系。研究结果表明:HTB试件对弹性波传播有较强的阻尼作用;HTB试件临界破坏的平均应变率为103 s-1,最大应变率可达265 s-1;随着应变率增大,试件的动态抗压强度、动态强度增长因子、峰值应变随之增大,应变率越高,达到峰值强度历时越短;动载下HTB试件出现1~2次破坏-压实过程;在低应变率下,试件沿轴向呈现脆性劈裂破坏,在高应变率下,破坏形式为压碎破坏;随着入射能量增大,反射能、试块吸收能量及比能量吸收均呈线性增长趋势,由于波阻抗效应,透射能较小,试块具有较强的吸收和反射能特性。 展开更多
关键词 矿山开采 高浓度全尾砂胶结充填体 应变率 SHPB试验 动态力学性能
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动载下高密度全尾砂胶结充填体稳定性试验研究 被引量：18
10
作者 张钦礼 杨伟 +1 位作者 杨珊 王新民 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期78-82,共5页
为研究动载下高密度全尾砂胶结充填体（HTB）的稳定性,制备直径为50 mm×25 mm的HTB试件,进行静态单轴压缩试验。首次采用分离式霍普金森杆（SHPB）装置研究HTB的动态力学性质,通过观察冲击试验后试件的破坏程度,来评判高应变率下... 为研究动载下高密度全尾砂胶结充填体（HTB）的稳定性,制备直径为50 mm×25 mm的HTB试件,进行静态单轴压缩试验。首次采用分离式霍普金森杆（SHPB）装置研究HTB的动态力学性质,通过观察冲击试验后试件的破坏程度,来评判高应变率下试件的稳定性。结果表明：HTB试件波阻抗较小,对弹性应力波传播有较强的阻尼作用;在冲击载荷下,试件最大应变率可达305 s-1,动态抗压强度随着应变率的增加而增大,最大动态抗压强度为17 MPa;HTB试件的稳定性与应变率密切相关,当应变率低于10 s-1时,试件稳定性较好;当应变率为10~39 s-1时,试件产生一定的损伤裂纹,但尚有一定的残余强度;当应变率大于39 s-1时,试件完全失稳。 展开更多
关键词 充填体稳定性 高密度全尾砂胶结充填体(HTB) 充填采矿法 高应变率 分离式霍普金森杆(SHPB) 失稳应变率
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全尾砂胶结充填体弹塑性本构模型实验研究 被引量：19
11
作者 吴姗 宋卫东 +1 位作者 张兴才 周家祥 《金属矿山》 CAS 北大核心 2014年第2期30-35,共6页
针对4种灰砂比、5种料浆浓度的全尾砂胶结充填体进行了单轴压缩实验,得出了其在单轴压缩条件下的物理力学特性。根据充填体单轴抗压强度分别选取灰砂比1∶6、1∶8,料浆浓度65%、70%的充填试块进行了4组不同围压下的三轴压缩实验,得到了... 针对4种灰砂比、5种料浆浓度的全尾砂胶结充填体进行了单轴压缩实验,得出了其在单轴压缩条件下的物理力学特性。根据充填体单轴抗压强度分别选取灰砂比1∶6、1∶8,料浆浓度65%、70%的充填试块进行了4组不同围压下的三轴压缩实验,得到了充填体全应力-应变曲线及其物理力学参数。根据实验结果建立了充填体线弹-弹塑-塑性软化-理想塑性的本构模型,将充填体峰后应变软化阶段分为2种情况:在围压较小时,表现出明显应变软化,应力脆性跌落;在围压较高时,应变软化不明显,峰后直接进入塑性流动状态,残余强度与峰值强度差值减小。研究结果为充填体强度设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 全尾砂胶结充填体 三轴压缩 全应力-应变曲线 弹塑性本构模型
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尾砂胶结充填体声发射特征的分形分析 被引量：9
12
作者 胡京涛 赵奎 +4 位作者 胡慧明 邱宇 龚囱 廖亮 王求安 《有色金属科学与工程》 CAS 2011年第2期78-82,共5页
对取自某铜矿的尾砂按不同配比制备尾砂胶结充填体试样,在单轴压缩条件下,进行尾砂胶结充填体破坏全过程声发射试验,通过对声发射基本参数序列进行理论分析,证实了充填体的声发射过程具有分形特征,并采用"G-P算法"计算了能率... 对取自某铜矿的尾砂按不同配比制备尾砂胶结充填体试样,在单轴压缩条件下,进行尾砂胶结充填体破坏全过程声发射试验,通过对声发射基本参数序列进行理论分析,证实了充填体的声发射过程具有分形特征,并采用"G-P算法"计算了能率时间序列的关联维数.结果表明:低配比(1∶8)试样的关联维数在应力水平为60%时突降到最低,结构内部裂纹扩展开始变得有序,并呈宏观态势发展;高配比(1∶4)试样的关联维数是逐渐降低的,在峰值破坏时降到最小.此外,关联维数的"突降→平静"和"持续降低"两种模式可分别作为两种配比的充填体现场稳定性监测、预报的前兆判据. 展开更多
关键词 尾砂胶结充填体 声发射 分形 关联维数 监测与预报
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不同浓度的尾砂胶结充填体破坏过程声发射特性试验研究 被引量：7
13
作者 赵奎 谢文健 +5 位作者 曾鹏 龚囱 卓毓龙 於鑫佳 杨泽元 刘周超 《应用声学》 CSCD 北大核心 2020年第4期543-549,共7页
制备了3种不同质量浓度的充填体试件,进行了单轴压缩声发射试验,分析了不同浓度的充填体力学特性,重点研究了试件破坏过程中的声发射振铃计数、声发射累计撞击数与声发射累计能量的比值(r值)、主频及其相对高频信号激增响应系数特征.研... 制备了3种不同质量浓度的充填体试件,进行了单轴压缩声发射试验,分析了不同浓度的充填体力学特性,重点研究了试件破坏过程中的声发射振铃计数、声发射累计撞击数与声发射累计能量的比值(r值)、主频及其相对高频信号激增响应系数特征.研究表明:随着浓度的增加,充填体的峰值强度与弹性模量呈增大趋势,充填体中出现的声发射累计振铃计数越多;r值先升高再持续减小到一个较低值,随着外载荷的增加,进入缓慢升高阶段,峰值前均保持在该阶段.充填体破裂前兆信息在声发射信号主频分布中呈现主频段增多现象,表现为由加载初期的1~2个主频段,在临界主破裂时增多到3~5个主频段;且随着浓度的增加,声发射信号主频频段分布越宽,声发射相对高频信号(160~180 kHz)的激增响应系数呈递减趋势.以上特征可为不同浓度的尾砂胶结充填体稳定性监测、预测提供依据. 展开更多
关键词 尾砂胶结充填体 浓度 声发射 主频 前兆
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废石尾砂胶结充填体材料力学特性研究 被引量：9
14
作者 郭利杰 许文远 +1 位作者 谭钦文 杨小聪 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期74-74,共1页
用废料进行复合集料充填是一种创造性的有效采矿充填法(Annor,1999)。复合集料因具有良好和独特的结构特性而被广泛应用在许多工程领域。废石尾砂胶结充填是最流行的复合集料充填方法之一。它能充分消纳矿山产出的废石和尾砂,不仅维护... 用废料进行复合集料充填是一种创造性的有效采矿充填法(Annor,1999)。复合集料因具有良好和独特的结构特性而被广泛应用在许多工程领域。废石尾砂胶结充填是最流行的复合集料充填方法之一。它能充分消纳矿山产出的废石和尾砂,不仅维护了矿山生态环境而且促进了矿山可持续发展。 展开更多
关键词 尾砂胶结充填体 废石 胶结体 集料 矿山可持续发展 矿山生态环境 结构特性 充填体强度 充填法 水泥含量
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尾砂胶结充填体损伤软-硬化本构模型 被引量：22
15
作者 刘志祥 刘青灵 党文刚 《山东科技大学学报（自然科学版）》 CAS 2012年第2期36-41,共6页
针对灰砂比分别为1∶4,1∶8和1∶10的尾砂胶结充填体进行了力学试验,得出了其在单轴压缩条件下的物理力学特性。根据统计损伤理论,在材料微元强度服从Weibull分布规律的基础上,引入有效损伤率参数来表征损伤材料的承载能力,建立尾砂胶... 针对灰砂比分别为1∶4,1∶8和1∶10的尾砂胶结充填体进行了力学试验,得出了其在单轴压缩条件下的物理力学特性。根据统计损伤理论,在材料微元强度服从Weibull分布规律的基础上,引入有效损伤率参数来表征损伤材料的承载能力,建立尾砂胶结充填体在单轴压缩条件下的损伤软-硬化本构模型。经对比验算,尾砂胶结充填体损伤软-硬化模型与实验结果相吻合。该模型在体现尾砂胶结充填体损伤随机性、应变软化过程的同时,反映了尾砂胶结充填体峰后应变硬化过程及规律,为充填体强度设计提供了依据。 展开更多
关键词 尾砂胶结充填体 损伤 本构模型 软-硬化
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基于磁化水的全尾砂胶结充填体强度研究 被引量：8
16
作者 王新民 贺严 +1 位作者 李帅 陈秋松 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 2014年第4期80-84,共5页
针对某矿山全尾砂充填体抗压强度低,水泥用量大的现状,将磁化水引入全尾砂胶结充填料浆的配浆试验,通过均匀布点理论优选出最佳磁化条件,探究了磁化水-全尾砂充填体的7天、14天、28天抗压强度的变化规律以及磁化水对水泥活性的影响。研... 针对某矿山全尾砂充填体抗压强度低,水泥用量大的现状,将磁化水引入全尾砂胶结充填料浆的配浆试验,通过均匀布点理论优选出最佳磁化条件,探究了磁化水-全尾砂充填体的7天、14天、28天抗压强度的变化规律以及磁化水对水泥活性的影响。研究结果表明:在磁感应强度B=1000-2000Gs,水循环流速V=1.4-2.0m/s,磁化时间T=10-20min时,磁化水-全尾砂充填模块的7天抗压强度提高19%-28%,14天抗压强度提高17%-25%,28天抗压强度提高13-15%。 展开更多
关键词 均匀布点理论 磁化水 磁化参数 全尾砂胶结充填体 抗压强度
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尾砂胶结充填体力学试验及损伤研究 被引量：21
17
作者 刘志祥 李夕兵 《金属矿山》 CAS 北大核心 2004年第11期22-24,42,共4页
尾砂胶结充填体是一高度非线性介质 ,有不同于岩石和混凝土的独特力学特性。本研究分别对灰砂比为 1∶4、1∶8和 1∶10的 3种尾砂胶结充填试块进行了压缩与拉伸力学试验 ,测试了其应力 -应变关系 ,分析了充填体破坏机理及不同配比下的... 尾砂胶结充填体是一高度非线性介质 ,有不同于岩石和混凝土的独特力学特性。本研究分别对灰砂比为 1∶4、1∶8和 1∶10的 3种尾砂胶结充填试块进行了压缩与拉伸力学试验 ,测试了其应力 -应变关系 ,分析了充填体破坏机理及不同配比下的力学特性 ,建立了 3种不同配比充填体压缩和拉伸损伤本构方程。经验算对比 。 展开更多
关键词 尾砂胶结充填体 非线性介质 损伤力学 本构方程
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高阶段尾砂胶结充填体力学研究与博弈树配比优化 被引量：15
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作者 李夕兵 刘志祥 《安全与环境学报》 CAS CSCD 2004年第4期87-90,共4页
在实验室试验了不同配比尾砂胶结试块强度 ,在充填采场取样测试了采场充填体强度。结果表明 ,如果以实验室试验的力学参数为充填配比设计依据 ,充填体最小设计安全系数为 1.6～ 1.8比较合理。分析高阶段充填体受力 ,推导了分层充填力学... 在实验室试验了不同配比尾砂胶结试块强度 ,在充填采场取样测试了采场充填体强度。结果表明 ,如果以实验室试验的力学参数为充填配比设计依据 ,充填体最小设计安全系数为 1.6～ 1.8比较合理。分析高阶段充填体受力 ,推导了分层充填力学计算公式及安全系数计算方法 ;根据充填工艺 ,确定最小充填高度 ,沿采场高度方向划分配比优化单元 ,建立了高阶段充填体配比优化设计模型 ;采用博弈树分析方法 ,解决了高阶段充填体配比优化问题 ,并对安庆铜矿 5号矿房配比进行了优化。结果显示 :与经验设计方法相比 ,采用本文方法优化充填配比 ,不仅使高阶段充填体内安全系数分布更趋合理 ,而且降低了水泥消耗。 展开更多
关键词 固体力学 尾砂胶结充填体 分层充填 配比优化 博弈树
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单轴压缩条件下尾砂胶结充填体的损伤变量与比能演化 被引量：5
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作者 刘艳章 李凯兵 +3 位作者 黄诗冰 吴恩桥 李伟 郭赟林 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1-4,9,共5页
为探究充填体单轴压缩过程中损伤变量D、比能演化及二者间的关系,以大冶铁矿灰砂比1∶6的充填体为研究对象,开展了单轴压缩及声发射监测试验,计算损伤变量D、总比能U、弹性比能Ue及耗散比能Ud。结果表明,充填体的损伤过程可划分为初始损... 为探究充填体单轴压缩过程中损伤变量D、比能演化及二者间的关系,以大冶铁矿灰砂比1∶6的充填体为研究对象,开展了单轴压缩及声发射监测试验,计算损伤变量D、总比能U、弹性比能Ue及耗散比能Ud。结果表明,充填体的损伤过程可划分为初始损伤(OA′)、损伤稳定发展(A′B′)、损伤快速发展(B′C′)和损伤破坏(C′点以后段)4个阶段,分别对应压密(OA)、弹性(AB)、屈服(BC)和破坏后(C点以后段)等阶段。损伤变量D在OA段、AB段、BC段和C点以后段分别呈快速增长、缓慢增长、急剧增长、缓慢增长;总比能U和弹性比能Ud不断增大,且增长速率逐渐加快,耗散比能Ue先增大后减小。OA′段,U、Ue和Ud均缓慢增长;A′B′段,U、Ue增长较快,Ud增长较慢;B′C′段,U、Ud快速增长,而Ue增长速率逐渐下降;C′点以后段,U、Ud先快速增长后急剧增长,且Ud增长速率更高,而Ue先缓慢下降后急剧下降。试验充填体Ud随D呈指数增长。 展开更多
关键词 损伤变量 比能 声发射 单轴压缩 尾砂胶结充填体
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高盐卤矿山提高尾砂胶结充填体强度的研究 被引量：2
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作者 饶运章 王炳文 +2 位作者 熊正明 侯运炳 徐水太 《矿业研究与开发》 CAS 2004年第z1期170-173,共4页
从分子结构层次研究了盐卤成分对尾砂胶结充填体的破坏机理及粉煤灰、硅灰提高高盐卤矿山尾砂胶结充填体强度的作用机理.通过正交试验,证明了掺用适量粉煤灰、硅灰,既可节约水泥、降低胶结充填成本,又能提高高盐卤矿山尾砂胶结充填体的... 从分子结构层次研究了盐卤成分对尾砂胶结充填体的破坏机理及粉煤灰、硅灰提高高盐卤矿山尾砂胶结充填体强度的作用机理.通过正交试验,证明了掺用适量粉煤灰、硅灰,既可节约水泥、降低胶结充填成本,又能提高高盐卤矿山尾砂胶结充填体的力学性能和耐腐蚀性,对降减和消除高盐卤矿山尾砂胶结充填体的腐蚀、膨胀、崩解及后期强度下降具有理论意义和实用价值. 展开更多
关键词 高盐卤 尾砂胶结充填体 充填体强度 粉煤灰 硅灰 膨胀破坏
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