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不规则矿石颗粒冲击破碎能耗规律
1
作者 高锋 郭君 +2 位作者 甘德清 许佳宁 邵静静 《矿业研究与开发》 北大核心 2025年第10期215-223,共9页
为揭示不规则矿石颗粒冲击破碎能耗规律,采用自主改进的落锤冲击试验机,对6种不同性质的铁矿石开展单颗粒冲击破碎试验,分析不规则铁矿石破碎的分形特征,以及碎块平均粒度、分形维数和单位吸收能的尺寸效应,建立不规则单颗粒矿石冲击破... 为揭示不规则矿石颗粒冲击破碎能耗规律,采用自主改进的落锤冲击试验机,对6种不同性质的铁矿石开展单颗粒冲击破碎试验,分析不规则铁矿石破碎的分形特征,以及碎块平均粒度、分形维数和单位吸收能的尺寸效应,建立不规则单颗粒矿石冲击破碎的能耗模型。结果表明,在相同的冲击条件下,碎块平均粒度、分形维数、单位吸收能与等球直径均呈幂函数关系,随着颗粒等球直径的增大,碎块平均粒度逐渐增大,分形维数与单位吸收能逐渐降低;单位吸收能与碎块平均粒度呈幂函数增大的变化关系,单位吸收能对数与分形维数呈线性增长的关系;通过不规则单颗粒矿石破碎试验的方法,建立了不规则颗粒单位破碎能关于初始尺寸、碎块平均粒度与分形维数的关系模型,平均相关系数为0.789,较好地描述了矿石破碎能耗规律。 展开更多
关键词 矿石破碎 落锤冲击 不规则颗粒 尺寸效应 能耗模型
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岩爆形成机制与判据研究 被引量：129
2
作者 徐林生 王兰生 李永林 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期300-303,共4页
根据岩爆实例调研,详细地描述了岩爆破坏的几何形态特征,并通过岩爆岩石断口扫描电镜分析和岩爆岩石力学测试等研究,总结出岩爆形成的力学机制主要有压致拉裂、压致剪切拉裂、弯曲鼓折(溃屈)等3种基本类型。现场测试结果则表明,岩爆发生... 根据岩爆实例调研,详细地描述了岩爆破坏的几何形态特征,并通过岩爆岩石断口扫描电镜分析和岩爆岩石力学测试等研究,总结出岩爆形成的力学机制主要有压致拉裂、压致剪切拉裂、弯曲鼓折(溃屈)等3种基本类型。现场测试结果则表明,岩爆发生时,其判据σθRb至少应大于0.3。 展开更多
关键词 扫描电镜分析 岩爆 力学机制 岩爆判据
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覆岩离层变形力学机理数值模拟研究 被引量：41
3
作者 苏仲杰 于广明 杨伦 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期1287-1290,共4页
以研究覆岩离层受力状态及其发生机理为目的,采用RFPA岩石破裂分析系统,模拟研究位于采动后形成的压力平衡拱内岩层水平应力、垂直应力、剪应力集中位置及与初始应力的倍数关系,为覆岩离层产生位置、离层大小等研究和确定提供了重要的... 以研究覆岩离层受力状态及其发生机理为目的,采用RFPA岩石破裂分析系统,模拟研究位于采动后形成的压力平衡拱内岩层水平应力、垂直应力、剪应力集中位置及与初始应力的倍数关系,为覆岩离层产生位置、离层大小等研究和确定提供了重要的理论基础。 展开更多
关键词 覆岩离层 岩石破裂 数值模拟 平衡拱 应力集中 数值分析
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深埋硬岩矿床岩爆控制研究 被引量：39
4
作者 唐礼忠 潘长良 谢学斌 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第7期1067-1071,共5页
冬瓜山铜矿是我国开采的首家有岩爆倾向的深埋硬岩金属矿山,对此开展了岩爆控制研究。应用该矿床典型岩石的变形全过程试验及峰值荷载变形条件下的松弛试验等室内试验结果和现场岩爆调查资料,分析了该矿矿岩的岩爆倾向性和井巷岩爆特性... 冬瓜山铜矿是我国开采的首家有岩爆倾向的深埋硬岩金属矿山,对此开展了岩爆控制研究。应用该矿床典型岩石的变形全过程试验及峰值荷载变形条件下的松弛试验等室内试验结果和现场岩爆调查资料,分析了该矿矿岩的岩爆倾向性和井巷岩爆特性,从岩爆控制角度,采用数值分析方法以能量释放率为衡量指标,对采场结构参数、开采步骤等进行了优化。在此基础上,提出该矿床开采采用控制能量释放、减少能量储存、合理支护和进行岩爆监测等岩爆控制的原则和措施。 展开更多
关键词 采矿工程 金属矿床 岩爆控制 坚硬岩石 荷载
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岩石爆破损伤模型研究的几个问题 被引量：16
5
作者 杨军 金乾坤 +1 位作者 高文学 黄风雷 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期255-258,共4页
讨论了岩石爆破损伤模型研究的几个基本问题。主要内容包括冲击波与爆生气体在爆破过程中的作用、损伤参量的确定和损伤演化规律表述方法、损伤模型及其实用性以及开展进一步研究的设想。
关键词 岩石爆破 损伤模型 损伤 损伤演化
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岩石破碎功、坚固性系数，强度关系的实验研究 被引量：21
6
作者 郭臣业 鲜学福 +2 位作者 吴轩洪 姚伟静 张昌勇 《重庆建筑大学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第6期28-31,共4页
为了探索岩石突出等地下工程灾害中的岩石破碎功能关系,以岩石破碎理论为基础,进行了不同岩石的破碎和坚固性捣碎实验、破碎粒度筛分分级实验、岩石单轴抗压强度实验。通过对不同岩石的坚固性系数与破碎比功和单轴抗压强度等实验结果进... 为了探索岩石突出等地下工程灾害中的岩石破碎功能关系,以岩石破碎理论为基础,进行了不同岩石的破碎和坚固性捣碎实验、破碎粒度筛分分级实验、岩石单轴抗压强度实验。通过对不同岩石的坚固性系数与破碎比功和单轴抗压强度等实验结果进行了回归,分析了三者之间的关系。研究表明,岩石坚固性系数与岩石破碎比功、岩石单轴抗压强度之间线性相关,同时验证了岩石破碎功能关系符合裂纹学说。实验结果对计算岩石动力灾害中的岩石破碎所需能量提供了实验基础和理论依据。 展开更多
关键词 岩石破碎 破碎功 岩石破碎比功 裂纹说 坚固性系数
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岩石爆破逾渗断裂行为与块度分布研究 被引量：8
7
作者 邵鹏 张勇 +1 位作者 贺永年 张东升 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期635-640,共6页
岩石是一种内部空间结构具有强烈随机性的高度无序介质,其爆破损伤断裂和破碎过程极为复杂.运用逾渗理论和重整化群方法分析了岩石损伤断裂的临界性质,阐明了岩石断裂破坏的物理机制,建立了临界参数与岩石宏观物理性质之间的联系,揭示... 岩石是一种内部空间结构具有强烈随机性的高度无序介质,其爆破损伤断裂和破碎过程极为复杂.运用逾渗理论和重整化群方法分析了岩石损伤断裂的临界性质,阐明了岩石断裂破坏的物理机制,建立了临界参数与岩石宏观物理性质之间的联系,揭示了临界参数的物理意义.根据破裂面分维与碎块分维的关系结合损伤演化方程,提出了块度分维计算式,研究了爆破块度分布规律. 展开更多
关键词 爆破 损伤断裂 逾渗 重整化群 块度分布 岩石学
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台阶高度对露天矿爆破效果影响的三维有限元分析 被引量：12
8
作者 张凤鹏 金校元 冯夏庭 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第12期1835-1838,共4页
采用三维有限单元法,研究了露天台阶爆破中不同台阶高度情况下岩体位移及炸药爆炸能量分布特点,讨论了台阶高度增大可能出现的生产爆破问题。结果表明:适当增加台阶高度,可以降低大块率,改善爆堆状况,提高露天矿山的劳动生产率,但可能... 采用三维有限单元法,研究了露天台阶爆破中不同台阶高度情况下岩体位移及炸药爆炸能量分布特点,讨论了台阶高度增大可能出现的生产爆破问题。结果表明:适当增加台阶高度,可以降低大块率,改善爆堆状况,提高露天矿山的劳动生产率,但可能出现根底。 展开更多
关键词 露天矿 爆破 三维有限元 台阶高度 岩体位移 有限单元法 台阶爆破
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水厂铁矿的岩石爆破性分区 被引量：16
9
作者 于亚伦 王德胜 璩世杰 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 1990年第3期195-201,共7页
本文根据矿山生产需要系统地分析了影响爆破效果的诸因素,提出了岩石爆破性分区的概念和方法.采用高应变率下的岩石动载特性;岩体节理、裂隙;岩石爆破块度组成作为爆破性分区的准则.在数据处理上采用灰色系统决策理论,建立了各分区指标... 本文根据矿山生产需要系统地分析了影响爆破效果的诸因素,提出了岩石爆破性分区的概念和方法.采用高应变率下的岩石动载特性;岩体节理、裂隙;岩石爆破块度组成作为爆破性分区的准则.在数据处理上采用灰色系统决策理论,建立了各分区指标的基本数学模型.该爆破性分区已在首钢水厂铁矿应用.实践证明,分区方法科学、实用。 展开更多
关键词 铁矿 岩石 爆破性 灰色系统
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炮孔水耦合装药爆破破岩机理研究 被引量：17
10
作者 罗云滚 罗强 宗琦 《安徽理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2004年第B05期60-63,共4页
根据爆炸相似律和水中冲击波的基本方程探讨了炮孔水耦合装药结构的孔壁压力;建立了爆炸载荷作用下岩石的动态应力场,据此从理论上求出了炮孔水耦合装药爆破时裂隙区半径、粉碎区半径和光面爆破或其它成型控制爆破的最佳装药不耦合系数... 根据爆炸相似律和水中冲击波的基本方程探讨了炮孔水耦合装药结构的孔壁压力;建立了爆炸载荷作用下岩石的动态应力场,据此从理论上求出了炮孔水耦合装药爆破时裂隙区半径、粉碎区半径和光面爆破或其它成型控制爆破的最佳装药不耦合系数;最后,通过工程实践进行验证。 展开更多
关键词 水耦合 孔壁压力 最佳不耦合系数 裂隙区 粉碎区
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岩石冲击实验碎屑分类及其分形特征 被引量：13
11
作者 杜晶 李夕兵 +1 位作者 宫凤强 殷志强 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2010年第5期20-22,84,共4页
利用分离式霍普金森压杆实验系统,进行一系列的不同长径比砂岩冲击实验。对试验碎屑采用不同方法提取其信息,包括对粒径小于0.075mm的颗粒采用激光粒度分析仪。对受载后岩样破碎块度进行筛分统计,得到了该加载条件下岩石破碎的粒度分布... 利用分离式霍普金森压杆实验系统,进行一系列的不同长径比砂岩冲击实验。对试验碎屑采用不同方法提取其信息,包括对粒径小于0.075mm的颗粒采用激光粒度分析仪。对受载后岩样破碎块度进行筛分统计,得到了该加载条件下岩石破碎的粒度分布。在此基础上,进一步计算相应破碎块度的分形维数,分别探讨了不同的长径比对分维数的影响。结果表明,砂岩破碎分维值在1.54到2.49之间,分维愈大,其粒度愈细。相同长径比岩石试件,岩石破碎分维值与试样的应变率线性相关,随应变率增大而增大。 展开更多
关键词 岩石破碎 碎屑分类 长径比 破碎块度 分维数
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冲击加载下矽卡岩破碎能耗与块度关系的试验研究 被引量：8
12
作者 李启月 顾春宏 +1 位作者 李夕兵 王卫华 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期18-20,23,共4页
破碎能耗、碎块数量和块度间的关系是岩石破碎的一个基本问题。利用SHPB装置及半正弦波加载,对矽卡岩试样进行冲击破碎试验,采用筛分法获得了破碎岩块的块度分布,从而得到了冲击加载下入射能量与矽卡岩破碎能耗之间的关系,以及矽卡岩破... 破碎能耗、碎块数量和块度间的关系是岩石破碎的一个基本问题。利用SHPB装置及半正弦波加载,对矽卡岩试样进行冲击破碎试验,采用筛分法获得了破碎岩块的块度分布,从而得到了冲击加载下入射能量与矽卡岩破碎能耗之间的关系,以及矽卡岩破碎能耗、块度分布之间的定量关系。 展开更多
关键词 岩石破碎 试验 破碎能耗 块度分布
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截齿破岩机制及截线间距优化试验研究 被引量：21
13
作者 张倩倩 韩振南 +1 位作者 张梦奇 张建广 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2172-2179,2186,共9页
根据截齿侵入岩石的断裂特征和相关试验数据,分析了破岩机制及不同截线间距对破岩效果的影响。在单刀旋转截割试验平台上,以不同切削深度和截线间距进行组合试验,并结合比能耗、粗度指数及截割载荷3个评价指标,对截线间距进行优化,研究... 根据截齿侵入岩石的断裂特征和相关试验数据,分析了破岩机制及不同截线间距对破岩效果的影响。在单刀旋转截割试验平台上,以不同切削深度和截线间距进行组合试验,并结合比能耗、粗度指数及截割载荷3个评价指标,对截线间距进行优化,研究截割该类型砂岩时截线间距与切削深度的最佳比值。试验结果表明,岩石在单齿旋转截割作用下的破碎过程大致可以分为初始压碎区细粒岩屑生成、密实核形成并储能、各向裂纹的扩展与连通、断裂体崩落、二次压碎区细粒岩屑生成5个阶段,且岩屑的断裂是以拉伸为主并伴随着挤压和剪切的共同作用;在最佳截割条件下,粗度指数较高,岩屑成块率增加,且比能耗低。通过分析岩石破碎过程及对截线间距的优化,可为掘进机破岩机制研究及截齿布置提供参考。 展开更多
关键词 旋转截割 破岩机制 刀间距优化 比能耗 粗度指数
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不同微波照射参数对花岗岩强度的影响 被引量：19
14
作者 戴俊 宋四达 +2 位作者 屠冰冰 高玉柱 杜文平 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第18期188-192,共5页
基于采用微波能量预先弱化岩石的方法可以有效地降低岩石强度这一理论,通过对花岗岩试件进行一定条件下的微波照射及劈裂试验。再利用ANSYS软件建立简化的二相岩石模型,模拟不同功率密度和照射时间下模型内部的温度分布和应力分布。结... 基于采用微波能量预先弱化岩石的方法可以有效地降低岩石强度这一理论,通过对花岗岩试件进行一定条件下的微波照射及劈裂试验。再利用ANSYS软件建立简化的二相岩石模型,模拟不同功率密度和照射时间下模型内部的温度分布和应力分布。结果表明:一定功率下,随着微波照射时间的增加,花岗岩试件抗拉强度逐渐降低,降低速度先快后慢,存在一个最佳照射时间范围。而采用高功率密度和短时间的微波照射时,模型内部的温度梯度增大,更易产生较高的温度应力,造成岩石损伤。模拟结果与试验结果基本吻合,为微波辅助机械破岩技术提供一定的参考价值。 展开更多
关键词 微波照射 花岗岩 温度梯度 损伤
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岩石爆破破坏分区的研究 被引量：11
15
作者 李守巨 何庆志 费鸿禄 《爆破》 CSCD 1991年第1期16-19,共4页
本文以爆炸动力学理论为基础,研究了柱状装药爆炸时粉碎区、裂隙区和振动安全区的范围。计算结果表明,粉碎区半径是装药半径的1.8～3倍,裂隙区半径为装药半径30～40倍。
关键词 岩石 爆破 裂隙区 装药 粉碎区
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爆破破岩机理的实验研究 被引量：13
16
作者 徐国元 古德生 陈寿如 《中南工业大学学报》 CSCD 北大核心 1997年第6期522-525,共4页
通过实验研究了在耦合装药及药包总爆炸能（Ｅ）大致相同的情况下，冲击能（Ｅｓ）与膨胀能（Ｅｂ）之间分配比例的变化，对爆炸应力波峰值及介质破碎质量带来的影响．实验结果表明，柱状药包爆炸时，在介质中先后产生原生爆炸应力波和... 通过实验研究了在耦合装药及药包总爆炸能（Ｅ）大致相同的情况下，冲击能（Ｅｓ）与膨胀能（Ｅｂ）之间分配比例的变化，对爆炸应力波峰值及介质破碎质量带来的影响．实验结果表明，柱状药包爆炸时，在介质中先后产生原生爆炸应力波和次生爆炸应力波，前者与Ｅｓ的作用密切相关，后者与Ｅｂ的作用直接相关；介质破碎块度分布主要取决于这两个应力波共同作用的结果．据此，作者提出了原生爆炸应力波、次生爆炸应力波与介质中存在的缺陷共同作用的爆破破岩机理． 展开更多
关键词 破岩机理 爆破 爆炸能 爆炸应力波 实验研究
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爆破破岩机理动力分析 被引量：41
17
作者 高金石 张继春 《金属矿山》 CAS 北大核心 1989年第9期7-12,6,共7页
本文运用岩体动力学原理,分析了冲击波、应力波和爆生气体对岩体的破碎作用,提出了不同区域内岩体的破坏模拟与判据,给出了确定岩体破碎范围的公式。并以2~#岩石炸药为例,估算了中等强度以上岩体爆破时的各种破坏范围,其结果与实际工程... 本文运用岩体动力学原理,分析了冲击波、应力波和爆生气体对岩体的破碎作用,提出了不同区域内岩体的破坏模拟与判据,给出了确定岩体破碎范围的公式。并以2~#岩石炸药为例,估算了中等强度以上岩体爆破时的各种破坏范围,其结果与实际工程基本吻合。 展开更多
关键词 爆破 破岩 动力分析
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混凝土结构内冲击波应力传感器设计及其行为 被引量：9
18
作者 余尚江 李科杰 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期350-354,共5页
为测量混凝土结构内的冲击波应力,研制了PVDF压力传感器;介绍了传感器的原理和设计思想,通过传感器的标定试验,得出传感器与混凝土介质匹配性能稳定,通过修正传感器灵敏度或采用将传感器打入包体标定的方法可减小应力测量误差;最后介绍... 为测量混凝土结构内的冲击波应力,研制了PVDF压力传感器;介绍了传感器的原理和设计思想,通过传感器的标定试验,得出传感器与混凝土介质匹配性能稳定,通过修正传感器灵敏度或采用将传感器打入包体标定的方法可减小应力测量误差;最后介绍了传感器在混凝土结构内药包爆炸应力波测试中的应用。 展开更多
关键词 传感器设计 爆炸应力波 混凝土结构 冲击波 传感器灵敏度 标定试验 测量误差 压力传感器 混凝土介质
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截割力信号中的岩石破碎机理信息 被引量：5
19
作者 段雄 余力 程大中 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第3期12-19,共8页
近年来在非线性科学领域迅速发展起来的混沌理论及分形几何学,给处理诸如岩石破碎这类貌似无规现象以新的启示。本文将截割力信号视为某一确定性的非线性耗散动力系统中的一个分量,应用时间延迟方法重建相空间,反演系统动态,描绘出破碎... 近年来在非线性科学领域迅速发展起来的混沌理论及分形几何学,给处理诸如岩石破碎这类貌似无规现象以新的启示。本文将截割力信号视为某一确定性的非线性耗散动力系统中的一个分量,应用时间延迟方法重建相空间,反演系统动态,描绘出破碎强度奇怪吸引子的低维相型。通过各维拓展相空间中的标度变换数值实验,探明奇怪吸引子为一分形集,其相关维数可以作为岩石破碎机理变化的灵敏度量。最后,就高压水射流与机械刀具结合破岩中水楔作用的识别问题,用相关维数进行了讨论。 展开更多
关键词 岩石 破碎机理 截割力 信号 强度
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大厂矿区深井岩爆预测 被引量：6
20
作者 曹阳 杨伟忠 +1 位作者 邓金灿 颜荣贵 《矿冶》 CAS 2002年第3期1-6,共6页
大厂矿区灾难地压研究是国家西部开发科技行动的攻关课题 ,本文从国内外岩爆研究进展与现状出发 ,结合我国深井岩爆控制的需求 ,阐述矿井岩爆研究基本思路、发生岩爆区域必备条件、矿井岩爆类别、大厂深井岩爆预测基本格局 ;指出了深化... 大厂矿区灾难地压研究是国家西部开发科技行动的攻关课题 ,本文从国内外岩爆研究进展与现状出发 ,结合我国深井岩爆控制的需求 ,阐述矿井岩爆研究基本思路、发生岩爆区域必备条件、矿井岩爆类别、大厂深井岩爆预测基本格局 ;指出了深化地应力分布规律、构造体系与工程体相对定位、潜能的多维复合刚度体系分配研究是铜坑矿坚硬顶板高压注水软化、高峰矿礁灰岩体岩爆触发预测的基础。大厂矿区深井岩爆的预测 ,指导了攻关课题实施 。 展开更多
关键词 深井岩爆 高地应力 岩石 蓄能岩体 岩爆预测 分布规律 构造断裂带
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