冲击荷载下弱风化花岗岩力学特性及渗透性试验研究

发布时间：2020-06-17 12:30

【摘要】：本文以国家自然科学基金项目(编号:51404111)为依托,针对离子型稀土矿溶浸效率低的特点,提出采用小药量爆破提高矿体风化层渗透性的想法。利用SHPB试验系统研究了不同冲击速度、不同孔隙度的弱风化花岗岩的力学特性与变形情况。借助GDSVIS三轴流变仪,对冲击前、后的岩样进行渗透性试验比较。主要工作与研究结果如下:(1)对弱风化花岗岩岩样进行了孔隙度、波速测量及单轴压缩试验,分析了岩样孔隙度与波速之间的关系、单轴压缩下的应力应变曲线特征。试验得出,岩样孔隙度发育,受此影响,弱风化花岗岩单轴抗压强度较低,应力应变曲线的压密阶段时间较长。(2)利用SHPB试验系统对四组孔隙度相近的岩样,分别以4.00m/s、5.00m/s、6.00m/s、7.00m/s的速度进行冲击试验。分析了冲击速度大小对孔隙度变化、应变特征及波速的关系。研究发现,岩样的变形与初始孔隙度、冲击速度有关。冲击速度越大,岩样的孔隙度与变形越大,波速降低越明显。对比四种速度对岩样变形的效果,4.00m/s-6.00m/s冲击速度下的孔隙度增量较快,在7.00m/s时有所减缓,6.00m/s与7.00m/s冲击速度下试样的孔隙度增量较大。(3)在不同的冲击速度下,研究发现孔隙度大的岩样,其开始产生损伤变形的吸收能较低。对比4种冲击速度下总入射能与总吸收能的关系,本次试验岩样吸收能在5J~10J之间产生变形的效果较好,其对应的总入射能在25J~30J之间。(4)采用GDS-VIS对冲击前、后的岩样进行渗透试验。分析了岩样初始孔隙度与渗透系数的关系,对比了冲击前、后岩样渗透性的改变。得出在同样的试验条件下,冲击速度相同,孔隙度越大,其冲击后的渗透系数也越大。对比分析四种不同冲击速度对弱风化花岗岩的变形与渗透性的影响,发现四种速度对岩样孔隙度与渗透系数均有一定的增大,6.00m/s冲击速度的增量最大。
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TD315
【图文】：

图 1.1 原地浸矿流程图在福建某矿山，不需要大量破坏地表植被，不存在济效益，又能够保护环境[10]。张小平等[11]对火山岩行试验，表明在合理的生产条件下，浸取液可以回总回收率及资源利用率。在实际生产工程中，可能李春等[12]针对原地浸矿法采矿过程中出现反吸附的的对比，讨论了发生该现象的原因，并总结了有效3]提出在不同类型的稀土矿中，应根据该矿的综合因。经过多年的工艺应用，为了能达到不对环境造成对旧工艺进行改进，并积极研发新且优于旧工艺的[14]以浸矿常见的进出效果差的问题出发，建议合理溶浸液与矿体的接触面积。尹敬群等[15]以合理的浸实际试验得到较好的经济效益；田军等[16,17]对稀土浸矿经济效益上提供很好的参考价值。田君等[18]以

图 2.1 ZS-200 岩芯钻取机岩石切割机 图 2.3 JKSHM-2隙各向异性的体现，都将由波速及衰减两岩样内的组成成分与结构方面的相差性太用超声波技术能够在一定程度上对岩石

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本文编号：2717606