矿山压力基本知识和研究方法(二) 第二讲 矿山岩体的力学本性

岩体是什么?它有哪些特征?岩体的力学性质与矿山压力有什么关系?这是本部分所要讨论的问题。一、基本术语为了便于理解和研究矿山压力问题,首先对岩体力学方面所常用的术语作简要说明。下面列举的仅是一般通用的名词术语。     

大型地下铁矿工程地质调查与岩体质量评价

针对劳服铁矿工程地质条件、水文地质条件、岩体力学特性及开采技术条件等,应用岩体工程地质力学方法进行了工程地质划分、节理裂隙统计和岩体结构分类。同时应用《工程岩体分级标准,GB50218-94》分级方法对劳服铁矿岩体质量进行了系统全面的分类和评价,其评价结果为矿区顶板岩层片麻岩和底板花岗质混合岩岩体质量级别为III级至II级,底板花岗质混合岩岩体质量级别为II级至I级。     

根据滑体反算边坡岩体弱面的C、φ、σ_P

一、实用意义在露天采矿和交通、水电、土建等岩土工程中,都存在着边坡问题。反映边坡稳定程度的主要力学参数是该边坡岩土自身在特定条件下的粘着力C、内摩擦角φ以及最小断裂面的抗拉强度σ_p。这些参数可通过现埸岩体弱面强度试验取得,在有滑体存在的情况下,也可通过滑体反算求得。根据滑体反算的C、φ、σ_p,在某种意义上说更具有代表性和实用价值。这是因为: 1.内因(岩土的物理力学性质、边坡角和工程地质情况)是滑坡的根据,外因(水、采矿、震动、外荷、时间等)是造     

毕机沟露天矿岩体力学参数折减系数的数值模拟确定

岩体力学参数是边坡设计、边坡稳定性研究的基本条件,力学参数选取正确与否直接影响模拟结果的准确性。现场试验获取岩体力学参数既昂贵又费时,一般借助室内岩石力学试验并进行参数折减得到岩体力学参数,但各方法折减系数差异较大。依据毕机沟露天矿边坡开挖现状,结合工勘的岩石质量指标RQD,在室内岩石物理力学性质试验的基础上,应用拉格朗日有限差分法(FLAC-3D),分别研究单一参数变化及正交变化的边坡稳定性。正交试验中以边坡水平位移为评价指标,选择围岩体3个基本力学参数弹性模量E、内摩擦角Φ、黏聚力C为试验因素,计算模拟各参数不同水平组合下的位移分布,通过极差分析和方差分析,得出各参数对水平位移的影响显著性。结合边坡的应力分布,从而综合确定该矿山的岩体力学参数折减系数。     

钻孔成像在GSI系统估算深部岩体力学参数中的应用

为提高深部岩体力学参数估算的准确性。对从某矿现场取得的岩样进行岩石力学性质试验,获得包括岩石的抗压强度、弹性模量、黏聚力和内摩擦角等岩石力学参数。然后,对同一位置、不同方向的多个钻孔进行钻孔成像勘探,延伸其中的结构面,联通获得其三维空间分布特征,确定岩体结构等级和结构面表面特征等级。进而,基于地质强度指标(GSI)系统和Hoek-Brown准则,建立深部岩体力学参数量化取值的新方法。研究表明,用量化GSI方法估算得出的岩体力学参数小于室内岩石力学性质试验得出的结果。     

岩体稳固性分级在井巷安全预测中的应用

武钢金山店铁矿按稳固性将矿岩划分级别进行安全预测,对预防事故成效甚大。一、岩体稳固性分级岩体稳固性分级是人们对岩体安全储备的评价。它是矿山建设投资的重要依据,又是现场进行管理与正确评价经济效益以及研究岩体工程稳定问题的基础.岩体稳固性分级方法,     

龙滩水电站蠕变体B区岩体结构面规模的定量化描述

结构面的大小规模不仅影响岩体的力学性质,而且影响工程岩体的力学作用及其稳定性。假定岩体结构面的形态为圆盘状,利用建立的结构面迹长与其直径间的概率关系综合模型,结合结构面迹长的估计值可以反算结构面直径,从而用来直接反映结构面的规模大小。以龙滩水电站蠕变体B区为例,在该区某监测平硐结构面测量的基础上,运用Dips软件对所测结构面进行优势分组,然后采用广义H-H法对每组优势结构面迹长进行估计。基于3种结构面迹长与其直径间的基本概率关系模型,分析取样面的分布特征,考虑2个主要影响因素,推导了适用于该区域结构面迹长与其直径间的综合模型。计算得到3组优势结构面的直径分别为3.80,3.29,1.00,表明结构面的规模较小,该区域岩体较为稳定。     

防噪声耳塞

控制噪声的措施有多种,如降低声源的声级(制造低噪声设备),或在传声途径中进行处理(加装吸声或隔声装置)等。由于经济技术上的原因,采用上述措施有困难,而采用防噪声耳塞(简称耳塞)则是一种简单易行的办法。 耳塞的种类 耳塞的分类国内现在尚无统一的规定,但是可以按它的某一特性,如性能、材料、制做方法和外型等进行分类。 纤维耳塞:用棉花(经浸蜡处理)或超细玻璃棉(经柔化处理)制做。 预模式耳塞:用模具制造,有一定的几何形状,材料为软塑料或橡胶。 泡沫塑料耳塞:用具有慢回弹性的特殊泡沫塑料制成。 人耳模耳塞:是把硅橡胶一类在常温条件…     

预防金属矿山松石危害

松石危害在金属矿山俗称冒顶片帮事故。松石冒落与大面积地压活动和局部岩体冒落有一个范围、面积的区别。从危害的结果上区分,各种地下工程中矿岩冒落的结果不致于造成工程结构破坏而停工停产的为松石冒落,否则应认为是局部岩体冒落或大面积地区活动。 从统计上看,大面积地区活动和局部岩体冒落引起的伤亡事故并不多,它的危害主要是掩埋设备或破坏工程。这是因为,临近冒落和坍塌时,大多有明显的先兆,可供人们直接觉察。湖南锡矿山在1965年发生一次大面积地压活动,人们在冒落前一天就明显听到了岩石的破裂声。工人对地区活动和局部岩体冒落…     

考虑初始宏细观缺陷的裂隙岩体损伤本构模型研究

针对传统岩石损伤本构模型因对初始状态损伤忽略的假定致使岩石损伤状态表达不足的问题，基于连续损伤力学原理，运用统计损伤学定义了表征含有初始宏细观缺陷的岩体损伤变量，引入表征岩体初始损伤状态的初始损伤系数k，优化了传统损伤本构模型，对建立的损伤演化本构模型和实测数据曲线进行对比分析。研究结果表明:优化后的本构模型对裂隙岩石全应力应变过程拟合精度更高，其损伤演变过程更符合实际，并能反映存在初始损伤的岩石力学特征差异，量化了初始孔隙、裂隙等宏细观损伤在应力环境中的耦合作用，对研究宏细观缺陷岩石损伤场-应力场耦合作用机制具有意义。     

井下多风机机站局阻的研究

所谓井下多风机机站是指由若干台风机采用并联形式组合而成的一个井下风机站。这种风机站实质上是井下有风墙辅扇的一种新的使用形式,具有如下特点:(1)可以根据生产和通风的需要,采用开动不同风机台数的方法来满足不同的风量、风压要求,做到按需供风;(2)可以增大机站的高效工作区间,节省电耗。因此它在国内外的各类矿山中有许多应用,主要用于矿井风量调节、     

从现有测量结果探讨原始应力与开采深度的关系

实践表明,开采深度每增加一个步距,都在不同程度上增加矿山压力的显现强度以及巷道维护的困难。同一的矿山压力显现形式,可以出现在不同的深度和不同的地区,这除了与岩体力学性质及地质构造特点有关外,往往和岩体初始应力状态有很大关系。到目前为止,实际测量仍是获得岩体原始应力资料的唯一手段。因此,各国都很注     

岩体活动监测中的几种声发射信息

应用声发射技术监测和预报矿山岩体稳定性,很重要的一点是充分利用仪器监测的各种声发射信息.根据我矿在井下应用声发射监测技术的经验,将岩音按音量的轻重和持续时间的长短分为重音、中音、低音、连音和摩擦音,有利于采场岩体稳定性的监测与预报. 1.重音这是指听觉感到震耳、能率大于20、总事件和大事件均有“1”字显示的单个岩     

进口粉末涂料固体废物属性鉴别的研究

建立了粉末涂料固体废物属性鉴别方法：(1)采用红外光谱分析物料的主要成分;(2)利用X射线荧光光谱对物料中的主要无机元素和有害元素进行半定量分析;(3)按《热固性粉末涂料》（HG/T 2006—2006）测定物料的主要质量参数;(4)根据《固体废物鉴别标准通则》（GB 34330—2017）相关条款,得到物料的固体废物鉴别结论。本方法可为粉末涂料固体废物属性鉴别提供参考。     

考虑孔隙瓦斯劣化作用的煤岩损伤本构模型

矿井瓦斯是煤岩体赋存环境因素之一,同时也是影响煤岩力学性质的主要因素,研究基于煤岩损伤统计特征及Drucker-Prager破坏准则,分析得出了煤岩单轴压缩载荷作用下损伤演化本构模型,基于煤岩弹性波速相关理论建立了孔隙瓦斯对煤岩力学性能劣化损伤力学模型,并在此基础上得出了考虑孔隙瓦斯劣化作用的煤岩损伤本构模型;以原煤及型煤试样为研究对象,开展了不同孔隙瓦斯压力条件下煤岩单轴压缩破坏实验,基于实验研究结果对模型进行了验证。研究结果表明所建立的模型可以很好的反映孔隙瓦斯作用下煤岩单轴压缩载荷条件下的应力-应变关系。     

层状节理岩体模型冲击实验

为研究层状节理岩体在冲击荷载作用下的力学特性,实验采用水泥砂浆预制层状节理岩体模型,设计4个落锤高度对不同节理组数的岩体进行冲击加载。通过对冲击过程中载荷及加速时程信号的分析处理,得出节理岩体动态承载力与节理组数呈负相关性,压缩位移与冲击高度呈正相关性;当冲击荷载较小时,节理岩体动态压缩位移主要来自节理法向闭合,节理周边开始产生细微裂缝;随着冲击荷载的逐渐增大,裂缝逐渐沿节理面扩展贯通导致岩体破坏。     

“请你回答”答案

1.煤矿“五大灾害”是:瓦斯、煤尘、火、水、顶板。 2.“十不准”是:(1)采掘工作面要有作业规程,要向工人贯彻,否则不准开工;(2)采掘工作面要有足够风量,消除不合理通风,瓦斯超限的不准生产;(3)局扇要指定人员负责管理,不准擅自停开;(4)瓦斯检查员要按作业区域配齐,不准空班、漏检;(5)有煤和瓦斯、二氧化碳突出的矿井,要有防治措施,否则不准施工;(6)放炮员要执行放炮规定,不准放空心炮、糊炮和明火放炮;(7)井下电气设备安装和维修一律不准带电作业;(8)煤尘大的工作面、转载点,要有洒水消尘设施,自然发火严重的矿井,要有灌浆灭火系统,否则不…     

施工组织设计与4.3要素的有机结合

1施工组织设计概述施工组织设计是施工企业针对工程项目管理的一种总体策划文件,它是依据工程招标方案、设计文件、工程合同、现场勘察结果及以往施工经验而制定的工程项目施工指导大纲。其主要内容有:(1)工程概况;(2)组织机构与职责;(3)施工准备(人力资源、机械设备、材料、检测装置、临时设施等);(4)施工工期安排及总体方案(网络计划、施工方案与部署等);(5)主要施工工艺及方法(工序过程及工艺要求,相应的法律、法规及专业技术指导书,检验和试验计划等);(6)质量、安全、工期目标;(7)施工质量保证措施;(8)施工安全保证措施;(9)工期保证措施…     

隧道底板隆起的成因、分类与控制

在工程实践的基础上 ,全面地分析了隧底隆起的成因、分类与控制技术途径 ;总结和分析了隧底隆起破坏的 3种基本外在表现形式 ;在对引起隧底隆起的物理、力学与结构原因分析的基础上 ,提出了隧底隆起分类的 4种基本形式 ;同时也给出了按隆起破坏力学特征分类的 4种基本形式 ;总结归纳了隆起控制的一般原则 ,并提出了隧底隆起控制的技术途径。     

矿山巷道沿程连续分布漏风若干问题的探讨

漏风是矿山普遍存在的问题,主要有以下几种情况:(1)通过采空区及地表塌陷区的漏风;(2)通过地表所留矿柱各种裂隙的漏风;(3)通过石垛带的漏风;(4)风筒的漏风:(5)梳式通风网络结构中,穿脉巷道与穿脉假巷之间的漏风。例如:抽出式通风的矿井,通过地表塌陷区及采空区直接漏入回风道的短路风流有时可达主扇风量的40～50％;云锡公司马拉格矿曾以裂隙、节理发达的平峒为主进风道,风量损失