共振碎岩理论的初步探究

通过对岩石裂隙的探究,结合振动系统发生共振时的破坏作用,提出了共振破碎岩石的新理论.分析了共振碎岩的机理、岩块裂隙扩张过程和裂隙的分布情况,最终得出了岩石在共振作用下的破碎过程,为破碎岩石提供了一种新的方法.     

国外专利简介

多裂隙岩石的破碎方法多裂隙岩石的破碎方法包括钻进炮孔、装药和爆破。为了提高破碎效果,在装药之前于炮孔药包用围的岩石裂隙中注入混凝土浆液,将裂隙胶结成整体,形成刚性封闭壳。(苏联发明证书1127396号,申请日期82.4.19,国际分类F42D3/00)     

国外专利简介

岩石破碎法这种岩石破碎方法包括沿预定裂隙线钻孔,在钻孔中布置施压件并使其垂直于预定裂隙线的平面,用这些施压件在此平面内给岩石加载。这种方法的特点是:在利用具有形状记忆特性的金属材料杆作施压件时,并依借对岩石合理加载的条件下,     

冲击载荷下裂隙岩体破碎能量耗散特征

为研究裂隙岩体在冲击载荷作用下的动态力学特性,探究岩石在冲击载荷作用下破碎的能量耗散特征,利用分离式霍普金森杆对完整红砂岩试件以及预制不同角度单裂隙红砂岩试件进行冲击试验.试验结果表明:含裂隙岩石动态抗压强度均小于完整岩石的强度,预制裂隙降低了岩石的动态力学性能;随裂隙角度的增大,裂隙岩石的动态抗压强度随之增大,反射能...     

岩石特性对爆破设计方法的影响（二）

动态弹性特性对岩石破碎程度的影响爆破破碎程度是炮孔周围裂隙生成强度的函数。当爆破感生的张力应变超过动态张力破断应变时,岩体内会形成裂隙。动态破断应变与岩石的单轴抗张强度成正比,与杨氏模量成反比。这意味着,当抗     

贯通式锥形裂隙与机械破碎相结合的破岩新方法

文中介绍了美国森伯斯特岩石开挖技术公司开发的一种岩石破碎新方法，其实质是在钻孔中装填推进剂以高压气体在岩体中产生贯通式锥形裂隙系，再用机械破碎连续开挖岩石；介绍了推进剂的单耗和单次破碎量的性能特点以及破碎地震效应、粉尘、有毒气体和噪声等环境影响特性；阐述了以这种锥形裂隙破碎技术为基础的新式连续开挖机械的合理设计以及在采矿工业和建筑工业中推选这种新技术所应采用的方法。     

贯通式锥形裂隙与机械破碎相结合的破岩新方法

文中介绍了美国森伯斯特岩石开挖技术公司（SunburstExcavation）开发的一种岩石破碎新方法，其实质是在钻孔中装填推进剂以高压气体在岩体中产生贯通式推形裂隙系，再用机械破碎连续开挖岩石；介绍了推进剂的单耗和单次破碎量的性能特点以及破碎地震效应、粉尘、有毒气体和噪声等环境影响特性；阐述了以这种锥形裂隙破碎技术为基础的新式连续开挖机械的合理设计以及在采矿工业和建筑工业中推行这种新技术所应采用的方法。     

注浆加固技术在竖井施工中的应用

注浆加固技术主要用于巷道透水的防治。用高压注浆将单液浆(水泥浆)或双液浆(水泥浆与水玻璃混合浆体)通过注浆管注入岩体裂隙 ,待其固化达到堵水的目的。在甘肃小厂坝铅锌矿盲竖井施工中 ,从880m标高至820m标高 ,由于受地质构造影响 ,岩石破碎 ,裂隙发育 ,岩石稳固性极差。尤其是施工至850m中段马头门时 ,在井筒中心处有1条4m宽的强风化破碎带自东向西方向穿过 ,其中1m左右宽呈粉泥质状 ,部分呈岩屑碎块 ,南帮边也有1m左右的破碎带 ,岩石呈松散状 ;边帮时有冒顶、坍塌现象发生 ;井筒西部破碎带涌出约40m3/h大水 ,水压1.0MPa ,造成井筒施工…     

岩石多向裂隙聚结机理

水平定向钻进中，岩石的破碎过程是一个复杂的物理过程，岩石的硬度、脆性、裂隙的几何形状、交叉裂隙间的摩擦力以及地层围压等都会对钻进效率和钻孔安全起到重要的影响作用。     

静力破碎剂的自制与应用

静力爆破技术其实质是在岩体上钻孔,在钻孔中灌装静力爆破剂,依靠药体的膨胀力使岩石产生裂隙或裂缝,从而达到破碎的目地,可在无振动、无飞石、无噪音、无污染的条件下破碎切割岩石或混凝土构筑物。     

单齿回转切削力学模型的研究进展

碎岩机理研究是提升碎岩效率和提高钻头寿命的前提和依据,而回转切削力学模型是碎岩机理的重要研究基础。通过对国内外典型单齿回转切削力学模型调研分析,归纳出力学模型研究动态主要表现在基于岩石不同破碎形式及岩石与切削齿不同接触形式方面。岩石切削力的分解由初期的切向力和轴向力,发展为主切削力、摩擦力以及切削齿磨钝后力的分解,认为切削力的分解及传递过程直接影响切削齿对岩石作用的应力分布状态,从而导致岩石破碎形式的差异。这些差异主要体现在岩石宏观和微观2种不同破碎形式:岩石的宏观破碎形式主要是由拉伸作用或者剪切作用导致破碎;岩石的微观破碎形式表现为拉剪联合作用导致破碎。微观破碎以内部裂隙产生到裂纹扩展,最终导致岩石宏观破碎现象。最后对单齿回转切削力学模型研究的发展方向提出一定建议。     

多排同段爆破技术的机理探讨

本文简述了多排同段爆破技术在狮子山铜矿的应用情况,以及它的应用条件与规律,分析了岩石爆破过程中的破碎机理,探讨了原生的和再生的节理裂隙对岩石破碎的重要影响及多排同段爆破过程中裂隙发展的特色;指出了集能效应的存在规律及其在多排同段爆破技术中的作用;最后客观地评价了这一爆破技术的应用前景。     

组合裂隙及其倾角对岩石力学特性及破坏特征的影响

基于颗粒流数值模拟软件(PFC),建立了含不同倾角裂隙的岩体数值模型,并对其进行单轴压缩试验,研究了不同裂隙倾角对缺陷岩体的力学特性及变形破坏模式的影响。结果表明,裂隙岩石的峰值强度和峰值应变随裂隙倾角的增加呈现出先升高后降低,然后再次升高的趋势;当裂隙倾角为60°时,岩石的峰值强度和峰值应变均最小;受不同裂隙倾角的影响,裂隙岩石起裂应力及损伤应力与完整岩石相比明显降低,其微裂隙较完整岩石更先发育,并首先在裂隙尖端产生;由于岩 石 内 部 微 裂 纹 扩 展 方 向 和 分 布 范 围 的 不 同,致使岩石发生不同形式的破坏,其破坏形式分为拉破坏和剪切破坏两种类型;裂隙缺陷的存在导致裂隙岩体的承载能力和破碎程度明显下降,其中,裂隙倾角为90°的缺陷岩石其承载能力 和 破 碎 程 度 明 显 高 于 裂 隙 倾 角 小 于 75°的 缺 陷岩石。     

初始裂隙对岩石抗拉特性的影响

为了研究裂隙对岩石抗拉特性的影响,采用水泥、细砂和水按4∶2∶1的比例预制了含初始单裂隙的岩石圆盘试样并开展巴西试验,同时结合颗粒流理论及PFC2D程序,从宏细观角度分析了初始裂隙倾角、长度等参数对岩石抗拉强度、破裂规律的影响,建立了含初始单裂隙岩石抗拉强度公式。研究结果表明:①当裂隙长度相同时,随着裂隙倾角的增加,试样抗拉强度呈先减小后增大的趋势,当裂隙倾角约为45°时,试样抗拉强度达到最低值。②当裂隙倾角保持不变时,随着裂隙长度的增加,试样的抗拉强度随着裂隙长度的增加而逐渐减小。③当裂隙长度逐渐增加,裂隙对试样破坏模式的影响更为显著。     

裂隙岩体爆生裂纹扩展机理数值模拟研究*

为研究裂隙岩体爆破裂纹扩展机理,采用LS-DYNA软件模拟含竖向单裂隙、水平单裂隙和竖向平行裂隙的岩体爆破过程,并讨论原岩应力对裂隙岩体爆破的影响。结果表明：炮孔连线中心处存在竖向单裂隙时,孔间裂纹均能实现贯穿,裂隙有闭合的趋势,且裂隙的存在有利于提高孔间岩石的破碎程度。炮孔连线处存在竖向平行裂隙时,裂隙尖端萌生的翼裂纹可以贯通,但平行裂隙之间无法实现良好的破岩效果。水平裂隙距炮孔较近时,应力波透射至裂隙面背爆侧后会产生较多拉伸裂纹。水平裂隙距离炮孔较远时,裂隙的阻隔作用较明显。在静水地应力作用下,岩石径向拉伸裂纹和尖端翼裂纹的萌生与扩展均受到抑制作用。在非静水地应力作用下,裂纹扩展在最小主应力方向受到的抑制作用更大,且该抑制作用随最大主应力的增大而增大。     

钻孔-高压气体膨胀破岩新技术

美国森伯斯特岩石开招公司（Sunburst）研究了一种岩体开挖新方法。它利用一种小药包在受控条件依惜剪切破碎机理在井下或地表连续破碎岩石。两年多来，这项技术得到迅速发展，并于1994年6月在西澳大利亚浪面维伦斯镍矿（Perseverance）开始工业规模应用。这种钻机-高压气体锥形膨胀技术的基本原理是在钻孔底部迅速挤压产生受控破碎。在破碎岩体中，靠扩展和孔底交切的原有裂隙完成破碎过程；在坚硬岩体中，靠其自身产生几何形状与众不同的裂隙模式完成破碎过程，这种破碎方法称为穿透锥形破碎（PCF）。这种方法是使岩体在很小的应力条件…     

小直径中深孔爆破直眼分段掏槽机理及参数探讨

通过对岩巷掘进小直径中深孔直眼分段掏槽机理和参数的分析 ,得出分段装药利用其在岩石中的残余应力和大量的爆生裂隙 ,增强了岩石的破碎 ,同时也改善了炸药爆炸能量与岩石破碎的匹配关系 ,使更多的能量用于岩石破裂破碎和更少的能量用于碎块的抛掷 ,可增大槽腔体积 ,提高掏槽深度 ,爆堆集中 ,利于装岩。同时还减少了炮眼数量和炸药消耗 ,提高了掘进工效。     

破碎砂岩承压变形时间相关性试验

破碎岩石的承压变形具有明显的时间效应,文中自行设计了破碎岩石承压变形仪,结合摆锤杠杆式压力机建立破碎岩石的蠕变测试方法,并针对破碎砂岩开展了相关蠕变试验研究,总结得出蠕变变形与轴向载荷、破碎块径等的关系.结果显示,在金属缸筒试验条件下破碎岩石不出现加速蠕变阶段;大载荷破碎岩样的蠕变变形余量较小载荷时小;载荷增加,稳定蠕变前的变形行程随之增加,块径对破碎岩样计入蠕变后的变形量影响逐渐减小,各块径破碎岩样的稳定蠕变曲线逐渐接近.     

直眼分段掏槽在煤峪口矿巷道掘进中的应用

通过对岩巷掘进小直径中深孔直眼分段掏槽机理和参数的分析,得出分段装药利用其在岩石中的残余应力和大量的爆生裂隙,增强了岩石的破碎,同时也改善了炸药爆炸能量与岩石破碎的匹配关系,使更多的能量用于岩石破裂破碎和更少的能量用于碎块的抛掷,可增大槽腔体积,提高掏槽深度,爆堆集中,利用装岩.同时还减少了炮眼数量和炸药消耗,提高了掘进工效.     

破碎砂岩承压变形时间相关性试验

破碎岩石的承压变形具有明显的时间效应，文中自行设计了破碎岩石承压变形仪，结合摆锤杠杆式压力机建立破碎岩石的蠕变测试方法，并针对破碎砂岩开展了相关蠕变试验研究，总结得出蠕变变形与轴向载荷、破碎块径等的关系．结果显示，在金属缸筒试验条件下破碎岩石不出现加速蠕变阶段；大载荷破碎岩样的蠕变变形余量较小载荷时小；载荷增加，稳定蠕变前的变形行程随之增加，块径对破碎岩样计入蠕变后的变形量影响逐渐减小，各块径破碎岩样的稳定蠕变曲线逐渐接近．