【摘 要】
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为研究岩石波速与强度参数的变化关系,通过对阳煤矿区几种常见岩石进行波速测试、抗压试验、抗剪试验、抗拉试验,分析了岩石波速与强度参数的变化特征和规律.结果 表明:岩石的抗压强度、抗拉强度、黏聚力与波速均存在显著的正相关性.不同种类岩石的变化规律具有相似性,又具有各自的特点,彼此的变化范围有一定的交集,但又有明显的层次性.3种粒径砂岩的波速与抗拉强度、抗压强度均呈现出较强的线性变化规律,通过线性拟合可以较为准确地表达出砂岩的抗压强度、抗拉强度与波速的变化关系.不同岩石的黏聚力与波速的变化有一定的差异,但整体呈
【机 构】
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阳泉新宇岩土工程有限责任公司,山西阳泉市045000;中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京 100083
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为研究岩石波速与强度参数的变化关系,通过对阳煤矿区几种常见岩石进行波速测试、抗压试验、抗剪试验、抗拉试验,分析了岩石波速与强度参数的变化特征和规律.结果 表明:岩石的抗压强度、抗拉强度、黏聚力与波速均存在显著的正相关性.不同种类岩石的变化规律具有相似性,又具有各自的特点,彼此的变化范围有一定的交集,但又有明显的层次性.3种粒径砂岩的波速与抗拉强度、抗压强度均呈现出较强的线性变化规律,通过线性拟合可以较为准确地表达出砂岩的抗压强度、抗拉强度与波速的变化关系.不同岩石的黏聚力与波速的变化有一定的差异,但整体呈现出正相关变化趋势,并且有较强的幂函数变化关系.
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为了探究围岩介质对锚杆局部黏结-滑移特性的影响,以两种不同类型的砂岩和钢管作为围岩介质制备锚固体进行中心拔出试验,分析了锚固体拔出失效形式、载荷-位移曲线、黏结应力沿锚固长度的分布特征.研究发现:锚固体拔出的失效形式表现为劈裂破坏与拔出破坏;锚固力与围岩的强度呈正相关,由大到小依次为钢管、黑砂岩、黄砂岩;载荷-位移曲线表现出明显的阶段性特征,曲线第一阶段的斜率与围岩相关;锚固界面滑移弱面形成于第一阶段结束时,且滑移弱面形态决定了曲线随后的发展趋势;随着拔出载荷的增加,黏结应力由沿界面均匀分布向非均匀分布过
在相似试验中为获取精确的土压力测试数据,土压力盒在每次使用之前均需标定.针对土压力盒标定程序复杂的问题,应用单轴压缩机设计了一种大部分实验室可用的便捷砂标方法,基于此方法进行了15个电阻应变式土压力盒的标定,并拟合了σ-V曲线.结果 显示:各组试验数据相关系数R2均大于0.99,线性相关性较强,试验数据正确且可靠,证明了该方法能够较好地标定电阻应变式土压力盒;砂标k1值均小于厂家给定的k2值,因此对土压力盒在使用之前应视具体环境重新标定.针对西部矿区煤水冲突问题,将获取的标定系数应用于煤矿地下水库相似试验
在露天矿生产和运输环节,由于大量的粉尘分布以及气候因素的影响,常有扬尘严重干扰露天矿的生产活动,影响作业人员健康和生产效率.借助Fluent软件,结合气固两相流原理,建立了数学几何模型,研究车辆在自然环境中以不同速度行驶的粉尘运移特点.研究结果表明,逆风条件下,当车速达到15 m/s,风速为3.5 m/s时,扬尘浓度在78 mg/m3左右,远远大于20 mg/m3的国家规定限值.随着车速提高,粉尘扬起与分布的区域更广,悬浮更久,粉尘浓度与车速存在正相关,运输车辆在逆风环境下运行引起的粉尘浓度超过顺风环境.
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为研究上保护层开采下被保护层原煤孔隙结构及损伤破坏特征,以中国平煤神马集团十二矿的己15-31030煤层为研究对象,分别对被保护层同一走向的原煤进行了压汞试验和计算机断层扫描(CT).结果 表明:保护层开采下,受保护层开采影响煤样的中孔、大孔的数量增多,内部孔隙结构的复杂程度降低,孔隙演化呈现出由微孔、小孔转为中孔、大孔的递增趋势,相比于未受保护层开采影响煤样孔隙率平均提高了59.23％.同时,垂直于节理方向和平行于节理方向的受保护层开采影响煤样的损伤分别比未受保护层开采影响煤样增加了95.26％和26.
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