深部金属矿产开发与灾害控制湖南省重点实验室
- 作品数：23 被引量：598H指数：12
- 相关机构：中南大学长沙有色冶金设计研究院安徽理工大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学理学天文地球更多>>
- 复杂工况下岩石真三轴试验机隔热材料热—力学演化特性
- 2024年
- 高温真三轴试验机研制过程中,高温环境、循环加卸载和循环热冲击等复杂加载条件对试验系统隔热性能提出了严苛要求。为了科学合理地选择复杂条件下高温真三轴试验机的隔热材料,制备了3种高温工程隔热材料,分别是高聚热能酰胺脂隔热材料(GX)、玻璃纤维与耐高温树脂复合隔热材料(BX)和高温阻隔复合云母材料(YM),并开展考虑实际仪器设备工况下的循环热冲击、高温环境和循环加卸载等室内试验。结果表明:在高温环境影响下3种隔热材料的导热系数均随温度的升高呈现先升高后降低的趋势,弹性模量出现了一定幅度的下降;随着循环加热冷却次数的增加,YM材料的导热系数数值平稳下降,BX和GX材料的导热系数呈现先升高后降低的变化趋势,弹性模量变化规律与高温环境影响下相似;隔热材料的导热系数均随着循环加卸载次数的增加呈现先升高后降低的变化趋势,其中初次加卸载对材料隔热性能和物理性能的影响最大;综合热—力学性能评判,YM材料性能最稳定,为岩石真三轴试验机隔热材料的最优选。
- 郑思将李夕兵陈江湛黄麟淇
- 关键词：隔热材料循环加卸载隔热性能物理性能
- 基于粗糙集理论的岩爆预测模糊综合评价被引量：21
- 2010年
- 基于粗糙集理论和模糊集理论相结合的方法,利用粗糙集中的知识约简方法挖掘评价指标,把权系数问题转化为粗糙集中属性重要性评价问题,建立了关于岩爆发生和烈度分级评价的关系数据模型。利用国内外一些重大深部岩石工程实例作为学习的样本进行训练,经过训练后的模型判别估计误判率为0。利用该模型对实际工程项目贵州开磷集团马路坪深埋硬岩矿山岩爆情况进行预测,预测等级与实际结果吻合,说明该模型在研究岩爆预测中具有良好的实用性和有效性。该方法可为深部地下工程岩爆发生可能性及其烈度分级预测提供一种新思路。
- 杨金林李夕兵周子龙林业
- 关键词：粗糙集理论岩爆预测知识约简
- 粗糙集理论在采空区分级指标权重确定中的应用被引量：3
- 2011年
- 为了准确计算采空区各个分级指标的权重,应用粗糙集理论对原始数据挖掘,将权重确定问题转化为粗糙集中属性重要性问题,通过计算分级指标与评判结果的粗糙依赖度来确定分级指标的权重。该方法克服了传统权重确定方法的主观性,从而提高了采空区分级的精度。通过广东大宝山采空区实例说明该方法合理、有效,为优化与改进采空区分级指标体系提供了合理的依据。
- 杨金林李夕兵周子龙陈红江
- 关键词：采空区粗糙集理论
- 采空区危险性评价的综合方法及工程应用被引量：65
- 2011年
- 针对采空区危险性评价的各因素复杂性和不相容性特点,提出通过物元分析与数值模拟相结合的方式对采空区危险性进行综合评价。选取岩体结构、地质构造、岩石抗压强度、水文因素、工程布置、矿体倾角、高垮比、实际采空区体积、埋藏深度、采空区面积、暴露时间、采动扰动情况、相邻采空区情况13个影响因子,引入物元分析理论,构建采空区危险性评价的物元分析模型。以湖南衡阳老鸦巢矿19个采空区为例,首先应用物元可拓方法,构造物元矩阵,根据计算出的关联度对采空区危险性的等级进行可拓识别,进而借鉴数值模拟的方法验证其正确性,定量、可视化研究危险性高的采空区。研究结果表明:数值模拟结果与物元分析结果一致,亦与实际结果相吻合,证明该综合评价方法用于采空区危险性评价是客观的、合理的。
- 杜坤李夕兵刘科伟赵晓昕周子龙董陇军
- 关键词：物元分析法数值模拟
- 开挖扰动下高应力岩体的能量演化与应力重分布规律研究被引量：44
- 2012年
- 为揭示深部灾害发生机理,探讨各因素对开挖扰动效应的影响机制,利用离散元PFC软件建立不同原岩应力状态及不同开挖断面下的开挖模型。通过显式计算得到不同情形下高应力岩体在开挖扰动中的动能释放曲线,并以曲线峰值及最终稳定值,分别作为评判开挖扰动程度及开挖系统稳定性的能量指标,利用该组指标分析表明在原岩应力接近静水压力状态、采用圆形断面开挖时扰动效应最小;通过进一步分析,得到不同开挖断面及不同原岩应力状态下高应力岩体应力重分布的一般规律,并以开挖卸载的角度重视应力重分布这一过程,最终揭示了原岩应力状态及开挖断面几何形态对应力重分布的影响机制。
- 邹洋李夕兵周子龙尹土兵殷志强
- 关键词：应力重分布
- 基于Bayes判别分析方法的地下工程岩爆发生及烈度分级预测
- 在岩爆发生和烈度分级预测的距离判别分析模型的基础上,结合地下工程岩爆的特点和Bayes判别分析理论,提出了地下工程岩爆发生及烈度分级预测的Bayes判别分析方法.综合分析影响岩爆主要因素,选取最大切向应力σθ、岩石抗压强...
- 宫凤强李夕兵张伟
- 关键词：岩爆隧道矿山
- 硬岩金属矿山深部开采中的动力学问题被引量：134
- 2011年
- 从深部开采环境阐述了金属矿硬岩在高地应力作用下的储能特征,并从深部开采工艺方面分析了随着金属矿山开采深度的不断增加,连续采矿方法已经成为未来深部开采的必然趋势。通过分析,认为处于高应力下的硬岩矿体在承受连续采矿法带来的动力扰动时,可以认为是岩石动静组合的受力问题。在此基础上,利用岩石动静组合加载理论分析了硬岩矿山在深部开采中的几个关键动力学问题,主要包括:硬岩矿山深部开采中的系统扰动和岩爆、深部开采中爆破引发的矿震及巷道失稳现象、深部硬岩开采中的能量释放与有序调控。理论分析和工程实践证明,硬岩金属矿山深部开采中存在的很多动力学问题可以利用岩石动静组合加载理论进行科学论证和分析,这对深部采矿的工程实践有较好的指导意义。
- 李夕兵姚金蕊宫凤强
- 关键词：硬岩金属矿山深部开采动力学问题岩爆诱导崩落
- 高应力硬岩开挖扰动的能量耗散规律被引量：11
- 2014年
- 基于离散元PFC 2D软件建立的深部岩体模型,根据巷道围岩的可释放应变能、岩石耗散能以及岩石颗粒总动能的能量,描述深部硬岩的能量耗散和释放规律,揭示深部能量演化机制。研究结果表明:所建立岩体离散元模型及微观参数能有效反映深部开挖应变能释放规律;当侧压系数λ=2.1时,高地应力作用下巷道围岩的破裂形式以集中于巷道顶底板位置的拉伸破裂为主,破裂区域随采深增加而增加,破裂面积以圆形断面最小;开挖卸载后的能量演化是一个动态调整的过程,巷道附近围岩的应变能积累较动能释放有约2.5 ms的滞后;开挖后岩体后续应变能的积累量远大于巷道围岩总释放动能与总耗散能之和,约为两者之和的10倍,这也是开挖扰动容易引起围岩破裂的重要原因之一;岩体的总耗散能主要用于岩体颗粒间裂纹的萌生、扩展及贯通,裂纹总数和岩体总耗散能表现出极好的线性相关关系。
- 曹文卓李夕兵周子龙叶海旺吴浩
- 关键词：开挖扰动能量耗散PFC
- 采矿方案优选的熵模糊物元决策模型被引量：13
- 2010年
- 针对采矿方案优选决策多属性、确定性与不确定性共存的特点,从安全、经济和技术3个角度出发,综合考虑影响采矿方案的动态、静态、定量、非定量指标,选取生产能力、掌子面工效、损失率、贫化率、采切比、采矿成本、回采安全程度和施工难易程度8个指标,建立了基于熵权的采矿方案优选的模糊物元评价模型。在评价过程中,引用信息熵所反映数据本身的效用值来计算指标的熵权和层次分析法求得的专家权重来求得综合权重,用方案的各项评价指标及其相应的模糊量值构造复合模糊物元,通过计算与标准模糊物元之间的欧式贴近度来实现方案的排序与择优,并以黄沙坪铅锌矿为例证明了该方法应用于采矿方案优选的有效性和可行性。研究表明该模型有效地避免了权重分配困难的问题,通过评价样本与评价标准之间的远近关系,得出黄沙坪铅锌矿3种采矿方案的欧式贴近度分别为82.1%,80.4%和68.9%,从而选取方案一。该决策模型为采矿方案综合评价提供了一种新思路。
- 杜坤李夕兵周健赵晓昕
- 关键词：采矿工程层次分析法
- 高温后砂岩动态压缩条件下力学特性研究被引量：37
- 2011年
- 利用分离式霍普金逊压杆装置(SHPB)进行单轴动态压缩实验,研究砂岩经历25℃～800℃高温作用冷却后,密度、纵波波速、峰值强度随温度的变化规律;同时从破坏模式、块度分布以及高速摄影特性角度分析了高温后砂岩的动态破碎特性。研究结果表明:随着温度的升高,试样的密度、纵波波速、峰值强度均逐渐减小,200℃后纵波波速降低的幅度增大,400℃～600℃之间峰值强度降低幅度较小,800℃后峰值强度急剧下降;历高温后砂岩的动态破碎特点主要为拉伸破坏,且随着温度的升高,破碎程度越大,岩块分布趋细粒化。通过高速摄影仪拍摄图象,直观地再现了岩石动态破坏过程,发现纵向裂纹沿加载方向随机分布在岩样四周,且初始载荷时岩石破碎形态不具代表性而是随着应力波多次反射才形成最终的破坏形态。
- 尹土兵李夕兵王斌殷志强金解放
- 关键词：岩石力学SHPB高温高速摄影
