收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

温度影响下尾砂胶结充填体单轴压缩的力学及声发射特性研究

李凯兵  
【摘要】:充填开采矿山不同采深的充填体所处的环境温度不同,温度影响下充填体的损伤破坏特征与矿山地压控制关系密切,充填体的损伤破坏特征可通过声发射参数进行描述。以大冶铁矿为工程背景,开展温度为20℃、35℃、40℃、45℃、50℃、60℃,灰砂比为1:4、1:6、1:8、1:10和1:12,龄期为3d、7d、14d、21d、28d、35d、42d、50d的全尾砂胶结充填体单轴压缩及其声发射监测试验,得到不同温度、灰砂比和龄期的充填体的全应力应变曲线和声发射参数,分析单轴压缩条件下温度、灰砂比和龄期对充填体力学及声发射特性的影响;采用振铃计数定义损伤变量描述充填体的损伤演化过程,建立充填体损伤本构模型。研究成果如下:(1)随温度升高,龄期3d不同灰砂比充填体单轴抗压强度和弹性模量均近似呈线性增长,龄期7d~50d充填体单轴抗压强度和弹性模量在35℃~45℃内逐渐增大,在45℃~60℃内逐渐减小,且均在45℃时达到最大值。随灰砂比增大,不同温度下不同龄期充填体单轴抗压强度和弹性模量逐渐增大,单轴抗压强度与灰砂比呈线性增长关系。随龄期增长,35℃~45℃不同灰砂比充填体单轴抗压强度和弹性模量逐渐增加,单轴抗压强度与龄期满足logistic函数关系,40℃和45℃下不同灰砂比充填体单轴抗压强度分别在42d和35d达到长期强度,50℃和60℃下不同灰砂比充填体单轴抗压强度和弹性模量先增大后减小,分别在35d和28d达到最大值,单轴抗压强度与龄期呈二次多项式关系。(2)不同温度和灰砂比的充填体在压密阶段产生了能量较高的声发射事件,振铃计数率较高且密集,弹性阶段振铃计数率随温度、灰砂比变化波动性较大,屈服阶段振铃计数率较低,峰值强度前出现了声发射相对平静期,破坏后阶段产生了大量的高能量声发射事件,振铃计数率较高且集中,整体呈先上升后下降的变化趋势。充填体累计总振铃计数的平均值随温度升高先增大后减小,随灰砂比增大而增大。(3)充填体单轴压缩条件下的损伤过程可划分为初始损伤阶段、损伤稳定发展阶段、损伤加速发展阶段及损伤破坏阶段。随应变增加,初始损伤阶段,损伤变量增长较快,损伤变量较大;损伤稳定发展阶段,损伤变量增长缓慢,增长幅度较小;损伤加速发展阶段,损伤变量加速增长,增长幅度较大;损伤破坏阶段,损伤变量的增长趋于平缓,增长幅度小。基于声发射参数建立了温度和灰砂比影响下充填体的损伤本构模型,模型计算结果与试验曲线吻合程度较高。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 马凤山;刘锋;郭捷;卢蓉;郭慧高;寇永渊;;陡倾矿体充填法采矿充填体稳定性研究[J];工程地质学报;2018年05期
2 亓中华;张纪伟;胡建华;任启帆;;卧虎山矿充填体强度参数的反演计算与数值模拟[J];矿业研究与开发;2018年11期
3 甘德清;韩亮;刘志义;赵海鑫;;加载速率对充填体强度特性影响的试验研究[J];金属矿山;2016年12期
4 甘德清;韩亮;刘志义;赵海鑫;蔡晓盛;;尾砂粒级组成对充填体强度特性影响的试验研究[J];化工矿物与加工;2017年04期
5 徐飞;褚洪涛;刘晓亮;;某铜矿全尾砂充填体强度研究[J];金属矿山;2013年12期
6 游安弼;;尾砂胶结充填体强度估算[J];有色矿山;1992年03期
7 卢平;确定胶结充填体强度的理论与实践[J];黄金;1992年03期
8 王维德;;国外专利简介[J];国外采矿技术快报;1987年21期
9 У.А.阿尔达姆别尔格诺夫;杨培章;;充填体垂直暴露面稳定性的确定方法[J];国外采矿技术快报;1987年01期
10 卢平;胶结碎石充填体强度影响因素的研究[J];南方冶金学院学报;1988年01期
11 M.斯科布莱;王定远;;坑内采场充填体的现场测定[J];国外金属矿采矿;1988年03期
12 陈隆金;;试论充填体的力学性态和支撑作用[J];有色金属(矿山部分);1988年05期
13 夏长念;刘国栋;范文录;;超大采场充填体性能模拟分析研究[J];中国矿山工程;2019年02期
14 韩斌;王贤来;肖卫国;;基于多元非线性回归的井下采场充填体强度预测及评价[J];采矿与安全工程学报;2012年05期
15 饶运章;光测力学和边界元法确定充填体强度[J];黄金;1996年07期
16 史德俊;徐恒;张晋军;王贻明;胡乃联;吴爱祥;;谦比希铜矿充填体界面控制爆破技术研究[J];有色金属(矿山部分);2017年03期
17 杨世兴;付玉华;彭锦浩;杨明山;;三轴压缩条件下全尾砂充填体破坏形式及能量耗散特征分析[J];化工矿物与加工;2018年06期
18 郑迪;薛改利;宋卫东;;基于不同养护龄期的充填体强度多元线性回归分析[J];矿业研究与开发;2018年06期
19 杨磊;邱景平;孙晓刚;邢军;;双暴露面的阶段充填体孤柱需求强度模型及影响因素[J];东北大学学报(自然科学版);2018年09期
20 郑桂春;王学梁;张龙;胡建华;郑明华;赵磊;;挑水河磷矿两步骤回采充填体力学参数反演[J];中国矿山工程;2018年05期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 李典;冯国瑞;郭育霞;戚庭野;贾学强;李振;冯佳瑞;;基于响应面法的充填体强度增长规律研究[A];中国煤炭学会首届煤炭行业青年科学家论坛论文摘要集[C];2014年
2 张鹏;张传信;李典兵;胡永泉;赵继银;林晓飞;;特殊条件下充填站系统建设的研究[A];中国矿业科技文汇—2014[C];2014年
3 刘鹏博;樊忠华;明世祥;;河下矿体充填开采安全性研究[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 张爱卿;互层充填体力学特性及其对挡墙稳定性影响[D];北京科技大学;2019年
2 刘志祥;深部开采高阶段尾砂充填体力学与非线性优化设计[D];中南大学;2005年
3 韩斌;金川二矿区充填体可靠度分析与1#矿体回采地压控制优化研究[D];中南大学;2004年
4 魏晓明;高阶段全尾砂胶结充填体强度特性及充填体配比设计研究[D];北京科技大学;2018年
5 李贞芳;中关铁矿大水下充填开采充填体围岩匹配及沉降控制[D];中国矿业大学(北京);2016年
6 朱和玲;松软破碎型复杂矿体开采技术优化与过程控制研究[D];中南大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李凯兵;温度影响下尾砂胶结充填体单轴压缩的力学及声发射特性研究[D];武汉科技大学;2019年
2 赵泽民;铅锌尾矿充填体的设计制备与应用研究[D];武汉理工大学;2018年
3 侯永强;某矿山深部开采充填体强度及充填方案优选研究[D];江西理工大学;2018年
4 叶洪涛;充填体-矿柱系统力学模型构建及破坏机制研究[D];华北理工大学;2018年
5 贺伟奇;隐患资源优化开采及采动损害控制技术研究[D];武汉理工大学;2017年
6 姜福川;全尾砂干堆充填体自然堆积角试验及失稳机制研究[D];江西理工大学;2018年
7 张奎;考虑充填体变形参数的铁古坑采区露天转地下开采边坡稳定性研究[D];武汉科技大学;2018年
8 张涛;毛坪铅锌矿下向水平分层充填体强度模型与应用[D];昆明理工大学;2017年
9 雷大星;某铁矿深部充填体强度及力学效应研究[D];江西理工大学;2017年
10 吴祥辉;胶结充填体强度模型与应用研究[D];昆明理工大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 ;缓倾斜~倾斜中厚矿体超大盘区高强度开采技术[N];中国自然资源报;2019年
2 李建东;解决井下充填水分流难题[N];金昌日报;2008年
3 黎先燕;永不停歇创新路[N];中国黄金报;2014年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978