双向荷载充填采场围岩损伤演化规律研究
发布时间：2021-04-22 12:47
充填采矿法是国内矿山使用较多的三大采矿方法之一。实际充填采场的围岩处于复杂的应力环境,为了研究充填采场围岩破裂演化规律,设计了采场围岩模型。开展了对充填采场和岩石组合模型进行双向加载试验。并应用非接触全场应变测量仪、声发射监测器、高清DV、单反相机对充填采场围岩在加载过程当中的损伤情况进行监测。基于室内试验开展了组合模型的应力应变关系,轴向应变场图、声发射事件率随时间的变化、声发射能量、声发射定位点和基于不同时间段定位点变化的分形特征进行研究。通过分析获得以下成果。1)通过分析不同灰砂比、不同侧向应力充填采场围岩组合模型的应力应变曲线和轴向应变云图,得出随着灰砂比和侧向压力的增大,模型的峰值变大,且应力峰值对应的应变值变大。模型的应力应变曲线在塑性阶段出现应变回弹。2)基于声发射监测结果对不同灰砂比和侧向应力充填采场围岩的加载破坏声发射规律进行研究。得到模型在不同灰砂比和侧向应力条件下声发射事件率和能量的时间关系曲线,根据声发射定位点分析了各阶段定位点空间分布序列图。3)声发射源定位点的空间分布可以很好的表征损伤的部位。声发射源定位点分布规律具有分形特性,计算不同加载条件和灰砂比模型的...
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
引言
第1章 文献综述
1.1 充填体与围岩的作用机理研究现状
1.1.1 国内现状
1.1.2 国外研究现状
1.2 双轴加载损伤理论研究
1.2.1 损伤理论研究
1.2.2 分形理论研究
1.3 研究方案
1.3.1 研究目标
1.3.2 技术路线
第2章 试验概述
2.1 试验方案
2.1.1 试验方案设计
2.1.2 试块制备
2.1.3 试验过程
2.2 基本力学参数测定
2.2.1 充填体基本力学参数测定
2.2.2 围岩基本力学参数测定
第3章 充填采场围岩损伤场应变规律研究
3.1 全场应变监测原理及设备
3.2 充填采场围岩加载损伤应变特征
3.2.1 不同侧压力
3.2.2 不同灰砂比
3.3 充填采场围岩加载损伤应变特征
3.4 充填体对模型轴向应变的影响
3.5 本章小结
第4章 充填采场围岩加载过程中声发射特性研究
4.1 声发射技术与试验设备
4.1.1 声发射技术
4.1.2 试验设备
4.2 声发射特性分析
4.2.1 不同灰砂比下充填采场围岩模型的声发射特性
4.2.2 不同侧压力充填采场围岩模型声发射特性
4.3 充填采场围岩模型声发射源空间演化特征分析
4.3.1 阶段声发射源定位点空间演化特征
4.3.2 累计声发射源定位点空间演化规律
4.4 本章小结
第5章 基于声发射定位点的损伤演化分形特征研究
5.1 分形与分维
5.1.1 分形几何简介
5.1.2 分形维数类型
5.1.3 分形维数的计算
5.2 模型加载过程中阶段维数和损伤规律研究
5.3 模型加载过程中累计维数和损伤规律研究
5.4 本章小结
第6章 充填采场围岩损伤本构关系
6.1 组合模型本构关系研究
6.2 声发射定位点累计计数与应力损伤变量本构关系
6.3 模型的验证与讨论
结论
参考文献
致谢
导师简介
作者简介
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]接顶对充填体-围岩相互作用影响的声发射监测试验[J]. 王明旭,许梦国,胡兴浪,刘永涛. 有色金属工程. 2018(05)
[2]我国采矿技术的现状及发展趋势[J]. 李岩. 科技风. 2018(28)
[3]胶结充填体-顶板系统稳定性研究[J]. 谢学斌,李建坤,董宪久,田听雨. 岩土力学. 2018(11)
[4]现代矿山充填采矿法浅析[J]. 白腾飞,宋瑞卓. 世界有色金属. 2018(07)
[5]分形理论在岩石断裂、损伤中的应用研究[J]. 陈鹏宇. 信息记录材料. 2018(02)
[6]双轴加载下大尺寸岩石裂隙演化规律试验[J]. 陈军涛,杨飞,张呈祥. 湖南科技大学学报(自然科学版). 2017(04)
[7]单轴多级循环加载岩石声发射分形特性试验研究[J]. 李庶林,林朝阳,毛建喜,黄玉仁,胡静云. 工程力学. 2015(09)
[8]基于损伤理论的混凝土双轴压本构模型[J]. 商怀帅,杨鲁生. 中南大学学报(自然科学版). 2013(01)
[9]不同岩石破裂全过程的声发射序列分形特征试验研究[J]. 吴贤振,刘祥鑫,梁正召,游勋,余敏. 岩土力学. 2012(12)
[10]基于摄影测量校正的斜光轴数字图像相关方法[J]. 唐正宗,梁晋,郭成. 光学学报. 2011(11)
博士论文
[1]充填体与围岩接触成拱作用机理及强度模型研究[D]. 刘光生.北京科技大学 2017
[2]基于声发射参数的材料疲劳断裂研究[D]. 王慧晶.大连理工大学 2013
[3]深部开采高阶段尾砂充填体力学与非线性优化设计[D]. 刘志祥.中南大学 2005
硕士论文
[1]岩石声发射及分形特征试验研究[D]. 沈忠.成都理工大学 2017
[2]加卸荷应力路径下大理岩变形破坏过程声发射特征与本构模型研究[D]. 任明远.青岛理工大学 2014
[3]数字散斑相关方法在变形场测量中的应用[D]. 郑国辉.昆明理工大学 2008
本文编号：3153803
【文章来源】：华北理工大学河北省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
引言
第1章 文献综述
1.1 充填体与围岩的作用机理研究现状
1.1.1 国内现状
1.1.2 国外研究现状
1.2 双轴加载损伤理论研究
1.2.1 损伤理论研究
1.2.2 分形理论研究
1.3 研究方案
1.3.1 研究目标
1.3.2 技术路线
第2章 试验概述
2.1 试验方案
2.1.1 试验方案设计
2.1.2 试块制备
2.1.3 试验过程
2.2 基本力学参数测定
2.2.1 充填体基本力学参数测定
2.2.2 围岩基本力学参数测定
第3章 充填采场围岩损伤场应变规律研究
3.1 全场应变监测原理及设备
3.2 充填采场围岩加载损伤应变特征
3.2.1 不同侧压力
3.2.2 不同灰砂比
3.3 充填采场围岩加载损伤应变特征
3.4 充填体对模型轴向应变的影响
3.5 本章小结
第4章 充填采场围岩加载过程中声发射特性研究
4.1 声发射技术与试验设备
4.1.1 声发射技术
4.1.2 试验设备
4.2 声发射特性分析
4.2.1 不同灰砂比下充填采场围岩模型的声发射特性
4.2.2 不同侧压力充填采场围岩模型声发射特性
4.3 充填采场围岩模型声发射源空间演化特征分析
4.3.1 阶段声发射源定位点空间演化特征
4.3.2 累计声发射源定位点空间演化规律
4.4 本章小结
第5章 基于声发射定位点的损伤演化分形特征研究
5.1 分形与分维
5.1.1 分形几何简介
5.1.2 分形维数类型
5.1.3 分形维数的计算
5.2 模型加载过程中阶段维数和损伤规律研究
5.3 模型加载过程中累计维数和损伤规律研究
5.4 本章小结
第6章 充填采场围岩损伤本构关系
6.1 组合模型本构关系研究
6.2 声发射定位点累计计数与应力损伤变量本构关系
6.3 模型的验证与讨论
结论
参考文献
致谢
导师简介
作者简介
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]接顶对充填体-围岩相互作用影响的声发射监测试验[J]. 王明旭,许梦国,胡兴浪,刘永涛. 有色金属工程. 2018(05)
[2]我国采矿技术的现状及发展趋势[J]. 李岩. 科技风. 2018(28)
[3]胶结充填体-顶板系统稳定性研究[J]. 谢学斌,李建坤,董宪久,田听雨. 岩土力学. 2018(11)
[4]现代矿山充填采矿法浅析[J]. 白腾飞,宋瑞卓. 世界有色金属. 2018(07)
[5]分形理论在岩石断裂、损伤中的应用研究[J]. 陈鹏宇. 信息记录材料. 2018(02)
[6]双轴加载下大尺寸岩石裂隙演化规律试验[J]. 陈军涛,杨飞,张呈祥. 湖南科技大学学报(自然科学版). 2017(04)
[7]单轴多级循环加载岩石声发射分形特性试验研究[J]. 李庶林,林朝阳,毛建喜,黄玉仁,胡静云. 工程力学. 2015(09)
[8]基于损伤理论的混凝土双轴压本构模型[J]. 商怀帅,杨鲁生. 中南大学学报(自然科学版). 2013(01)
[9]不同岩石破裂全过程的声发射序列分形特征试验研究[J]. 吴贤振,刘祥鑫,梁正召,游勋,余敏. 岩土力学. 2012(12)
[10]基于摄影测量校正的斜光轴数字图像相关方法[J]. 唐正宗,梁晋,郭成. 光学学报. 2011(11)
博士论文
[1]充填体与围岩接触成拱作用机理及强度模型研究[D]. 刘光生.北京科技大学 2017
[2]基于声发射参数的材料疲劳断裂研究[D]. 王慧晶.大连理工大学 2013
[3]深部开采高阶段尾砂充填体力学与非线性优化设计[D]. 刘志祥.中南大学 2005
硕士论文
[1]岩石声发射及分形特征试验研究[D]. 沈忠.成都理工大学 2017
[2]加卸荷应力路径下大理岩变形破坏过程声发射特征与本构模型研究[D]. 任明远.青岛理工大学 2014
[3]数字散斑相关方法在变形场测量中的应用[D]. 郑国辉.昆明理工大学 2008
本文编号：3153803
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