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急倾斜脉群钨矿开采过渡区围岩力学环境变化特征研究
1
作者 钟文 林圣杰 +4 位作者 欧飞 邱金铭 张泽群 曾槟 赵奎 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第5期76-83,共8页
随着现代化采矿工艺的发展,急倾斜脉群矿体正由传统的浅孔留矿法向更高效的阶段矿房法转变,采区围岩力学环境扰动规律也随之改变,特别是在2种采矿方法接替的开采过渡区,可能存在围岩力学环境分布规律的盲区。基于声发射测定的初始地应... 随着现代化采矿工艺的发展,急倾斜脉群矿体正由传统的浅孔留矿法向更高效的阶段矿房法转变,采区围岩力学环境扰动规律也随之改变,特别是在2种采矿方法接替的开采过渡区,可能存在围岩力学环境分布规律的盲区。基于声发射测定的初始地应力采用FLAC3D软件模拟研究了过渡区开采中段采区围岩的力学环境变化特征。结果表明:①上部采区经浅孔留矿法回采出矿后,采区上下盘围岩受到拉应力作用且存在采场边帮松脱的趋势,单脉采场间围岩受应力作用不均匀导致上下端位移交错分布,采区上下盘围岩及单脉采场间围岩以剪切塑性区为主,有发生剪切破坏的风险。②下部采区经阶段矿房法回采出矿后,采区的应力集中现象更加明显,采场顶板出现沉降趋势,采区上下盘围岩向竖直方向变形且两采区位移较连续,采区的顶底板主要为拉伸塑性区且上下盘围岩存在较大范围的剪切塑性区,预示着采区围岩可能同时存在张拉和剪切破坏风险。③对采空区及时进行废石嗣后充填能够有效抑制应力集中现象。矿山在开采过渡区生产时应严格控制上下部相邻采场的开采、充填时序,避免超前开采,进而最大程度抑制应力集中导致的围岩变形、失稳等不利影响。 展开更多
关键词 急倾斜脉群矿 开采过渡区 围岩 力学环境 数值模拟
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浸矿开采对离子型稀土基岩力学特性的影响研究 被引量：1
2
作者 钟文 朱文韬 +4 位作者 曾鹏 黄震 王晓军 郭钟群 胡凯建 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1481-1492,共12页
为研究原地浸矿母液对离子型稀土矿收液底板的侵蚀影响,以离子型稀土矿基岩(半/弱风化花岗岩)为研究对象,开展了室内浸矿模拟试验。对比分析了不同浸矿时间岩样的应力-应变曲线、峰值应力、峰值应变和弹性模量,获取了不同浸矿历时岩样... 为研究原地浸矿母液对离子型稀土矿收液底板的侵蚀影响,以离子型稀土矿基岩(半/弱风化花岗岩)为研究对象,开展了室内浸矿模拟试验。对比分析了不同浸矿时间岩样的应力-应变曲线、峰值应力、峰值应变和弹性模量,获取了不同浸矿历时岩样的孔隙度和细观形貌特征,并运用盒维法对岩样的非线性裂纹特征进行了定量化描述。结果表明:浸矿侵蚀作用对离子型稀土矿底板基岩力学性质的影响主要表现在前150d,破坏形式由贯穿破坏转变为贯穿破坏与片状剥落并存;浸矿母液侵蚀作用下,基岩力学特性呈现先大幅减小后大幅回升,其后在小范围波动现象,浸矿约60d对基岩力学特性的影响程度最大;浸矿母液侵蚀造成基岩内小孔隙增长,导致表面出现腐蚀及孔洞现象;浸矿时间不同将造成岩石不同的微观结构变化。 展开更多
关键词 离子型稀土 浸矿侵蚀 基岩 力学特性 微观结构
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分段空场嗣后充填法人工矿柱多源信息融合稳定性评价模型
3
作者 张泽群 钟文 +4 位作者 杨华泽 周伶杰 林圣杰 毛基腾 赵奎 《黄金科学技术》 CSCD 北大核心 2024年第5期894-904,共11页
针对分段空场嗣后充填法人工矿柱(充填体)稳定性评价指标因素概率分配过程和权重分配中存在的问题,综合考虑工程地质环境、岩体质量、力学响应指标、声发射参数特征和几何形态5类信息源的影响,建立了涵盖17项稳定性影响因素的人工矿柱(... 针对分段空场嗣后充填法人工矿柱(充填体)稳定性评价指标因素概率分配过程和权重分配中存在的问题,综合考虑工程地质环境、岩体质量、力学响应指标、声发射参数特征和几何形态5类信息源的影响,建立了涵盖17项稳定性影响因素的人工矿柱(充填体)稳定性多源信息评价指标体系,并基于此确立了人工矿柱(充填体)稳定性D-S证据理论的识别框架及评价指标分级标准。通过引入正态隶属度函数及改进的K-L距离对指标因素概率分配和权重分配进行优化,构建了基于改进D-S证据理论多源信息融合的人工矿柱(充填体)稳定性评价模型。选取某分段空场嗣后充填开采矿山5个典型人工矿柱(充填体)对模型的适用性进行验证,结果表明:多源信息融合稳定性评价等级分别为AP-2、AP-3和AP-5(Ⅱ级)>AP-4(Ⅲ级)>AP-1(Ⅳ级),稳定性评价结果与前期位移、声发射现场监测分析评价和数值模拟分析评价结果基本吻合,验证了评价模型在实际应用中的科学有效性。该模型为人工矿柱(充填体)稳定性分析提供了一种更全面的综合评价方法。 展开更多
关键词 分段空场嗣后充填法 人工矿柱(充填体) 多源信息融合 稳定性评价模型 D-S证据理论 隶属度函数
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浸矿母液侵蚀作用下离子型稀土矿基岩孔隙演化规律试验研究 被引量：1
4
作者 罗建林 欧阳健 +5 位作者 钟文 范婷 肖长波 王晓军 郭钟群 胡凯建 《稀土》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期55-63,共9页
为探究浸矿母液侵蚀作用下离子型稀土矿基岩内部孔隙变化,对浸矿母液浸泡下的基岩试样进行了室内模拟试验,检测基岩试样的组成成分,测试不同浸泡时间后试样的P波波速和质量变化,分析浸矿母液pH变化和化学作用,结合核磁共振试验结果,研... 为探究浸矿母液侵蚀作用下离子型稀土矿基岩内部孔隙变化,对浸矿母液浸泡下的基岩试样进行了室内模拟试验,检测基岩试样的组成成分,测试不同浸泡时间后试样的P波波速和质量变化,分析浸矿母液pH变化和化学作用,结合核磁共振试验结果,研究了浸矿母液侵蚀作用下基岩孔隙演化规律。试验结果表明,在0~150天的试验期阶段,试样的质量及P波波速呈现减小后反弹的变化趋势,其变化可能与试样内部被浸矿母液侵蚀溶解及浸矿母液存在反应沉淀吸附物有关;浸矿母液与试样存在侵蚀溶解和沉淀吸附反应,侵蚀溶解导致试样内部孔隙增加,而沉淀吸附反应导致沉淀吸附物填补孔隙;浸矿后,基岩试样内部孔隙分布以中孔隙居多,小孔隙次之,大孔隙近乎减小为零;中孔隙随浸泡时间呈现先增加后减小的趋势,而小孔隙先减小后增加。试验结果可为进一步探究浸矿母液侵蚀作用下的离子型稀土矿基岩力学行为提供一定程度的理论参考。 展开更多
关键词 离子型稀土 基岩 浸矿侵蚀 孔隙 核磁共振
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高温循环后花岗岩孔隙结构与物理力学特性演化规律研究 被引量：15
5
作者 古启雄 黄震 +3 位作者 钟文 李仕杰 吴云 巫宇帆 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1450-1465,共16页
探究高温循环下岩石内部孔隙演化及其对物理力学特性的影响,对核废料地质处置、地热开发等地下工程的长期稳定性分析具有重要意义。为了定量分析高温循环对花岗岩孔隙结构及物理力学性质的影响,综合利用扫描电镜、差热分析等方法研究25... 探究高温循环下岩石内部孔隙演化及其对物理力学特性的影响,对核废料地质处置、地热开发等地下工程的长期稳定性分析具有重要意义。为了定量分析高温循环对花岗岩孔隙结构及物理力学性质的影响,综合利用扫描电镜、差热分析等方法研究25℃~800℃高温循环下花岗岩的表面特征、质量、体积、纵波波速、抗拉强度、孔隙度、孔径分布和微观结构等演化规律。研究结果表明:(1)随着温度升高,花岗岩的表面裂纹、色差、质量损失率、体积膨胀率、纵波波速衰减率不断增加,抗拉强度逐渐减小,当T>500℃后,花岗岩的物理力学参数变化显著,在5次热循环后,岩石物理力学参数的变化更加明显。(2)高温能够促进花岗岩孔隙发育,岩石内部微、小孔隙逐渐生长并连通形成中、大孔隙,造成岩石孔隙连通性增强,且热循环会进一步增加孔隙结构之间的连通性,导致中孔和大孔占比上升,孔隙率进一步增大。(3)高温循环下花岗岩物理力学性质劣化与其内部孔隙结构的变化密切相关,质量损失率和体积膨胀率随等效平均孔隙半径的增大呈线性增加,纵波波速和抗拉强度随等效平均孔隙半径的增大呈指数型增加。(4)高温下花岗岩会发生脱水、石英相变、矿物氧化、化学键断裂等物理化学反应,导致矿物颗粒产生沿晶裂纹、穿晶裂纹以及剥离缺陷,尤其在573℃石英相变后岩石结构损伤更为显著。(5)热循环将造成岩石疲劳损伤,高温循环产生的交变热应力促进了微裂纹的增加和扩展,造成花岗岩损伤加剧。 展开更多
关键词 岩石力学 花岗岩 热循环 孔隙结构 孔隙度 抗拉强度 物理力学性质
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