岩爆倾向性指标及其相互关系探讨 被引量：59

1

作者 张传庆 卢景景 +2 位作者 陈珺 周辉 杨凡杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1397-1404,共8页

岩石岩爆倾向性评价是地下工程岩爆风险评估的基础,评价指标众多,且各有特点,应用存在误区。在澄清岩爆倾向性概念的基础上,通过系统文献调研,对岩爆倾向性评价指标进行了归纳和分类,从获取方法的角度重点分析了岩爆倾向性指数W_(et)和... 岩石岩爆倾向性评价是地下工程岩爆风险评估的基础,评价指标众多,且各有特点,应用存在误区。在澄清岩爆倾向性概念的基础上,通过系统文献调研,对岩爆倾向性评价指标进行了归纳和分类,从获取方法的角度重点分析了岩爆倾向性指数W_(et)和强度脆性系数B。针对W_(et)获取中卸载点难以准确控制的传统难题,建议了以体积应变反弯点作为卸载控制点的试验方法,试验结果表明,该方法科学、有效。基于对岩石W_(et)和B值的充分调研总结,分析了二者的相互关系,改进了B值评价标准,为更科学合理地评价岩石岩爆倾向性奠定了坚实基础。 展开更多

关键词 岩爆倾向性 评价指标 体积应变 裂纹损伤应力

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煤层冲击倾向性评价损伤指标 被引量：18

2

作者 姚精明 闫永业 +2 位作者 李生舟 姚俊伟 王雄 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期353-357,共5页

为提高煤层冲击倾向评价的准确性,采用理论和试验相结合的方法,研究了煤样峰值损伤因子与煤样完全破坏时的盈余能量的关系。理论和试验研究表明:煤样的峰值损伤因子与煤样完全破坏时的盈余能量呈二次多项式的关系,随着峰值损伤因子的增... 为提高煤层冲击倾向评价的准确性,采用理论和试验相结合的方法,研究了煤样峰值损伤因子与煤样完全破坏时的盈余能量的关系。理论和试验研究表明:煤样的峰值损伤因子与煤样完全破坏时的盈余能量呈二次多项式的关系,随着峰值损伤因子的增加,煤样完全破坏时的盈余能量降低,煤岩峰值损伤因子表征了煤样完全破坏时的盈余能量。盈余能量反映了煤体发生冲击地压的难易程度和猛烈程度,因此,可以采用单轴压缩煤样的峰值损伤因子来评价煤层的冲击倾向。根据盈余能量和煤样峰值损伤因子的大小,对煤层的冲击倾向性进行了分级。现场实践表明,相对于传统冲击倾向指标,该分级指标更贴近实际。 展开更多

关键词 冲击倾向性 损伤因子 评价 指标 盈余能量

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基于声发射测试的岩爆倾向性预测研究 被引量：11

3

作者 尚晓吉 张志镇 +1 位作者 田智立 林斌 《金属矿山》 CAS 北大核心 2011年第8期56-59,共4页

为研究岩石岩爆倾向性与加载过程中声发射特征的关联,建立了不同岩爆倾向岩石加载过程中声发射累积数与应变的定量关系,并对3种不同岩爆倾向性岩石单轴加载下的声发射特征进行了实验室试验,验证了其正确性。当岩石岩爆倾向性较强时,随... 为研究岩石岩爆倾向性与加载过程中声发射特征的关联,建立了不同岩爆倾向岩石加载过程中声发射累积数与应变的定量关系,并对3种不同岩爆倾向性岩石单轴加载下的声发射特征进行了实验室试验,验证了其正确性。当岩石岩爆倾向性较强时,随着应变量的增加,主破裂之前只有零星的声发射出现,并且能量非常小,主破裂之后的声发射几乎没有,而主破裂时的声发射数目和能量都非常显著。当岩石岩爆倾向性较弱时,加载不久就有少量声发射出现,在时间上呈现无规则型、没有声发射率显著变化的阶段出现。 展开更多

关键词 岩石力学 声发射 岩爆倾向性 预测

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循环荷载下花岗岩应力门槛值的细观能量演化及岩爆倾向性 被引量：9

4

作者 张英 苗胜军 +1 位作者 郭奇峰 王培涛 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期864-873,共10页

为研究三轴循环加卸载条件下三山岛花岗岩细观能量演化规律,采用颗粒流理论确定了花岗岩的应力门槛值(起裂应力σci、损伤应力σcd和峰值强度σf),研究了应力门槛值对应的边界能、应变能(线性接触应变能和平行黏结应变能)、耗散能(摩擦... 为研究三轴循环加卸载条件下三山岛花岗岩细观能量演化规律,采用颗粒流理论确定了花岗岩的应力门槛值(起裂应力σci、损伤应力σcd和峰值强度σf),研究了应力门槛值对应的边界能、应变能(线性接触应变能和平行黏结应变能)、耗散能(摩擦能和阻尼能)、动能随围压变化的规律,并从能量角度建立了岩爆倾向性评价指标Wx.结果表明:三山岛花岗岩不同围压下相应的σci/σf位于37. 0%~44. 8%区间,σcd/σf位于81. 2%~89. 0%区间,随着围压的增大,起裂边界能、应变能和耗散能呈线性关系增加,损伤(峰值)边界能、应变能和耗散能呈指数关系增加;其中耗散能受围压影响最为敏感,增幅倍数最大,其次是边界能,最后为应变能.围压对起裂应变能比例影响不大,损伤和峰值应变能比例随围压增大缓慢减小,峰值应变能比例下降幅度最大.基于岩爆倾向性评价指标Wx可知,当围压在20 MPa内,三山岛花岗岩岩爆倾向性相对较小;当围压达到30 MPa时岩爆倾向性开始迅速增加.研究成果为岩爆倾向性的评价提供了新的参考指标,进一步为井下岩体工程的稳定性研究提供了新思路. 展开更多

关键词 三轴循环加卸载 应力门槛值 细观能量 岩爆倾向性 颗粒流模拟

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不同应力状态下北山花岗岩岩爆倾向性研究 被引量：8

5

作者 王超圣 周宏伟 +2 位作者 王子辉 裴浩 刘建锋 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期84-90,共7页

为研究不同应力状态下北山花岗岩岩爆倾向性,对北山花岗岩试件进行不同围压下的三轴试验,通过轴向压力和横向变形协调控制加载,获得不同围压下岩石全应力应变曲线,研究岩石破坏前能量聚集及破坏后能量释放特征。结果表明:破坏时弹性能... 为研究不同应力状态下北山花岗岩岩爆倾向性,对北山花岗岩试件进行不同围压下的三轴试验,通过轴向压力和横向变形协调控制加载,获得不同围压下岩石全应力应变曲线,研究岩石破坏前能量聚集及破坏后能量释放特征。结果表明:破坏时弹性能、总能量随着围压增加而增大,且破坏后的总能量变化量及弹性能释放量也随着围压增加而增大。分析岩石储能系数和能量释放指数对岩石破坏的影响,发现岩石储能系数和能量释放指数随围压增加而增大;综合能量储存系数和能量释放指数建立新的岩爆倾向性评价指标,该指标不仅表述了岩石破坏前后各能量的综合变化特征,且能研究不同应力状态下岩石岩爆倾向性;使用该指标研究不同应力状态对北山花岗岩的岩爆倾向性,结果表明:北山花岗岩具有较强的岩爆倾向性,且随着围压增大,岩爆倾向性增加;当围压低于10 MPa时,围压对北山花岗岩岩爆倾向性影响较小,当围压超过10 MPa时,围压对岩爆倾向性的影响突然增加,但随着围压进一步增加,其对岩爆倾向性影响逐渐减弱。 展开更多

关键词 北山花岗岩 应变能 Ⅱ型曲线 应力状态 岩爆倾向性

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基于熵权的模糊物元模型在岩爆倾向性评价中的应用 被引量：7

6

作者 朱家锐 何世林 +3 位作者 胡万宏 王春来 刘晓辉 李瑞 《湖南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2010年第2期10-13,共4页

鉴于岩爆倾向性评价的不确定性和模糊性,以模糊物元理论为基础,选取岩石强度脆性系数、强度应力比Rc/σ1、冲击倾向能WCF及岩石完整性系数作为评价指标,同时结合熵权理论及贴近度原则,建立了基于模糊物元理论的岩爆倾向性多指标综合评... 鉴于岩爆倾向性评价的不确定性和模糊性,以模糊物元理论为基础,选取岩石强度脆性系数、强度应力比Rc/σ1、冲击倾向能WCF及岩石完整性系数作为评价指标,同时结合熵权理论及贴近度原则,建立了基于模糊物元理论的岩爆倾向性多指标综合评价模型,并将其应用于会泽锌铅矿8#矿体的岩爆预测中.结果表明该方法具有较好的合理性及适应性. 展开更多

关键词 岩爆倾向性 熵权 模糊物元 欧氏贴近度

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层理倾角对受载千枚岩能量演化及岩爆倾向性影响 被引量：7

7

作者 杨建明 乔兰 +2 位作者 李远 李庆文 李淼 《工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期1258-1265,共8页

选择5种不同层理倾角的千枚岩进行单轴一次加卸载试验,探讨层理倾角对千枚岩变形破坏过程中能量演化及岩爆倾向性影响.试验结果如下:各岩样应变能演化相似,在应力峰值前表现为能量积聚,峰值后为能量释放和耗散.但随着层理倾角的增大,其... 选择5种不同层理倾角的千枚岩进行单轴一次加卸载试验,探讨层理倾角对千枚岩变形破坏过程中能量演化及岩爆倾向性影响.试验结果如下:各岩样应变能演化相似,在应力峰值前表现为能量积聚,峰值后为能量释放和耗散.但随着层理倾角的增大,其储能极限、残余弹性能和最大耗散能均呈U型变化,通过拟合在60°均取得最小值;随层理倾角增大,在峰前岩样的弹性能比例值呈倒U型变化,其中在60°取得最大值,表明峰前在60°处用于层理压密做的功最少.而且在峰前最大弹性能比例随层理倾角增加变化幅值较小,体现出峰前层理倾角对储能效率影响较小.在峰后弹性能比例下降幅度大小为60°>30°>45°>90°>0°,说明含0°层理岩样的峰后裂隙发育最不充分表现出的脆性最大;结合弹性变形能指数(Wet)和冲击能量指数(Wcf)的优点建立新判据储能性能和峰后继续破坏耗散能的比例(W),并计算各倾角岩样的W值,其从小到大为60°→45°→30°→90°→0°. 展开更多

关键词 岩爆倾向性 冲击能量指数 弹性变形能 能量释放 耗散能 千枚岩 储能效率 应力峰值

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深部矿岩岩爆倾向性的模糊识别 被引量：7

8

作者 马永政 李庶林 周爱民 《矿业研究与开发》 EI CAS 2001年第2期8-10,共3页

深部矿岩岩爆问题是困扰采矿过程的主要问题之一 ,预测岩爆倾向需要综合分析多个影响因素。本文视岩爆倾向性为一模糊集论域 ,采用模糊数学中模糊识别间接法 ,根据具体矿岩模糊子集与岩爆类别子集贴近关系 ,对其进行模糊归类 ,这比单纯... 深部矿岩岩爆问题是困扰采矿过程的主要问题之一 ,预测岩爆倾向需要综合分析多个影响因素。本文视岩爆倾向性为一模糊集论域 ,采用模糊数学中模糊识别间接法 ,根据具体矿岩模糊子集与岩爆类别子集贴近关系 ,对其进行模糊归类 ,这比单纯采用模糊综合评判专家评分更具有客观性和科学性。 展开更多

关键词 岩爆倾向性 模糊识别间接法 贴近度 金属矿山 深部开采

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基于模糊层次分析法的岩爆预测研究 被引量：3

9

作者 李亚阁 章光 焦文宇 《山西建筑》 2008年第2期108-109,共2页

分析了岩爆影响因素,利用层次分析法和模糊数学综合评价法对岩爆倾向性进行了综合评价,并对影响岩爆倾向性的因素进行了分析,得到各影响因素对岩爆的影响权重,进一步利用模糊数学方法确定岩爆发生的可能性。

关键词 岩爆倾向性 层次分析法 模糊数学

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基于主成分物元可拓模型的岩爆倾向性预测 被引量：1

10

作者 李晋 周宗红 丁文俊 《化工矿物与加工》 CAS 2022年第5期7-12,共6页

岩爆会对井下工作人员和设备造成严重的伤害和破坏,开展岩爆倾向性预测研究具有重要的现实意义。以岩爆倾向性预测为目标,综合考虑岩爆的影响因素,从岩性、应力、围岩3个角度选取12个影响因素作为评价指标,采用主成分分析法和物元可拓... 岩爆会对井下工作人员和设备造成严重的伤害和破坏,开展岩爆倾向性预测研究具有重要的现实意义。以岩爆倾向性预测为目标,综合考虑岩爆的影响因素,从岩性、应力、围岩3个角度选取12个影响因素作为评价指标,采用主成分分析法和物元可拓模型建立新的预测模型即主成分物元可拓模型,选取国内7个典型工程实例,运用主成分物元可拓模型进行岩爆倾向性等级预测,将预测结果与实际情况进行对比,发现预测结果与实际情况基本吻合,准确率达到了85.71%。以白鹤滩水电站地下厂房为工程实例,对该预测模型的精度作进一步检验,结果表明,该水电站地下厂房的岩爆倾向性等级为Ⅱ级,属于弱岩爆,预测结果与实际情况吻合。 展开更多

关键词 岩爆预测 岩爆倾向性 物元可拓模型 主成分分析 最优权重 关联度

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会泽铅锌矿深部围岩岩爆倾向性分析 被引量：3

11

作者 吴顺江 王春来 +2 位作者 刘晓辉 李瑞 滕高礼 《矿业工程研究》 2010年第1期24-26,共3页

会泽铅锌矿8#矿体埋深大、原岩应力高,局部地段已有岩爆发生,为保证井下安全回采,有必要进行围岩岩爆倾向性方面的研究.根据矿体地质赋存条件,基于岩石Kaiser效应的测试结果,测得了该矿1451～901m中段的地应力方向和大小,同时结合室内... 会泽铅锌矿8#矿体埋深大、原岩应力高,局部地段已有岩爆发生,为保证井下安全回采,有必要进行围岩岩爆倾向性方面的研究.根据矿体地质赋存条件,基于岩石Kaiser效应的测试结果,测得了该矿1451～901m中段的地应力方向和大小,同时结合室内岩石力学参数测试结果,采用应力判据,分析了8#矿体深部矿岩岩爆倾向性,总结了现场岩爆特征.研究表明:8#矿体1451～901m中段均有中等至强烈岩爆倾向性,为8#矿体回采顺序、采场结构参数优化和微震监测系统布置提供了基本资料. 展开更多

关键词 深井开采 岩爆倾向性 高应力 岩芯饼化 声发射 微震监测

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玲珑金矿花岗岩岩爆倾向性的实验研究 被引量：2

12

作者 刘润田 张雪楣 刘吉兴 《山西建筑》 2014年第15期57-59,共3页

通过基本岩石力学实验,得到了花岗岩的力学参数,在此基础上,建立了三种岩爆倾向性指标(岩石脆性指数、岩石弹性变形能指数、岩石冲击能指数)对其进行岩爆倾向性判别,结果表明:玲珑金矿花岗岩为强岩爆倾向性,已具备了发生强烈岩爆的内部... 通过基本岩石力学实验,得到了花岗岩的力学参数,在此基础上,建立了三种岩爆倾向性指标(岩石脆性指数、岩石弹性变形能指数、岩石冲击能指数)对其进行岩爆倾向性判别,结果表明:玲珑金矿花岗岩为强岩爆倾向性,已具备了发生强烈岩爆的内部条件。 展开更多

关键词 岩石力学实验 岩爆倾向性 深部开采 评价指标

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确定弹性应变能指标的岩样卸载点的声发射方法 被引量：1

13

作者 毛建喜 李庶林 +2 位作者 林朝阳 黄玉仁 胡静云 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第6期1477-1484,共8页

弹性应变能指标方法是岩爆倾向性评判中应用最多的一种方法,但该方法的一个技术难题是在实验中难以确定卸载点。在武夷山隧道工程的岩爆倾向性评价的室内试验中结合岩石的声发射监测技术,试图解决这个难题,并利用弹性应变能指标法对该... 弹性应变能指标方法是岩爆倾向性评判中应用最多的一种方法,但该方法的一个技术难题是在实验中难以确定卸载点。在武夷山隧道工程的岩爆倾向性评价的室内试验中结合岩石的声发射监测技术,试图解决这个难题,并利用弹性应变能指标法对该隧道的岩爆倾向性进行了评价。试验研究结果表明,采用声发射监测技术并利用岩石峰值破坏前声发射突增的特性,可以较好地控制初次加载达到岩石峰值强度的80%以上,且在岩石不发生破坏的情况下及时卸载,从而能很好地满足弹性应变能指标法对岩石加卸载条件的要求,提高了测试结果的可靠性。同时,本实验得出该隧道具有发生中等岩爆的倾向性的结论。 展开更多

关键词 岩爆倾向性 声发射 应变能储存指标

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基于数字钻技术的岩石材料岩爆倾向性预测研究 被引量：1

14

作者 何明明 杨贝贝 +2 位作者 张志强 刘新星 李宁 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2736-2747,共12页

为了超前预测岩石材料岩爆倾向性,建立岩石内摩擦角与数字钻参数之间关系的解析模型,同时构建内摩擦因数与剩余弹性能指数的关系,通过室内三轴试验研究6种岩石力学参数与剩余弹性能指数之间的相关性,提出基于数字钻技术的岩石材料的岩... 为了超前预测岩石材料岩爆倾向性,建立岩石内摩擦角与数字钻参数之间关系的解析模型,同时构建内摩擦因数与剩余弹性能指数的关系,通过室内三轴试验研究6种岩石力学参数与剩余弹性能指数之间的相关性,提出基于数字钻技术的岩石材料的岩爆倾向性的超前预测方法。研究结果表明:在不同围压状态下,各岩石下的剩余弹性能指数与弹性模量、抗压强度均呈线性正相关关系;泊松比与剩余弹性能指数呈线性负相关;预测的岩石岩爆倾向性与室内试验结果基本一致,从而验证了该方法的可靠性。 展开更多

关键词 预测 内摩擦角 剩余弹性能指数 岩爆倾向性

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基于裂纹损伤应力及声发射数的卸载点判断 被引量：1

15

作者 李栋 周火明 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第S1期176-179,219,共5页

岩爆倾向性指数Wet是广泛应用于评价岩石岩爆倾向性的指标。但是,由于试验过程中卸载点难以判断,使得试验结果往往存在较大偏差。目前,通常认为裂纹损伤应力和声发射相对平静期对应的初始应力均接近岩石的峰值强度,可以作为卸载点。但... 岩爆倾向性指数Wet是广泛应用于评价岩石岩爆倾向性的指标。但是,由于试验过程中卸载点难以判断,使得试验结果往往存在较大偏差。目前,通常认为裂纹损伤应力和声发射相对平静期对应的初始应力均接近岩石的峰值强度,可以作为卸载点。但是哪种方法的效果更优尚不明确。通过对花岗岩进行单轴加载试验,在试验时同时监测岩样的应力-应变关系曲线及声发射数,发现裂纹损伤应力与声发射相对平静期对应的初始应力相接近,且二者均接近岩石的峰值强度。因而在试验机无法自动显示和监测裂纹损伤应力时,可以通过声发射监测,将声发射相对平静期对应的初始应力作为卸载点。同时,由工程实例表明,将声发射相对平静期对应的初始应力作为卸载点,其按岩爆倾向指数Wet计算所得的岩爆倾向性结论与现场实际监测所得的结论相符。 展开更多

关键词 岩石力学 岩爆倾向性指数 裂纹损伤应力 声发射相对平静期

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