《富水邊坡注漿帷幕破裂機理及穩(wěn)定性研究》以司家營研山鐵礦復雜條件邊坡帷幕注漿為工程背景,基于聲發(fā)射三維定位技術研究了帷幕體試件在不同應力條件下裂隙的空間分布與演化特征;采用分形幾何理論分析了裂隙空間分維演化特征,揭示了帷幕體破裂演化非線性機理:采用數值模擬方法研究了地應力與滲流應力耦合作用下的帷幕及邊坡穩(wěn)定性。提出了邊坡安全與帷幕注漿參數;開展了帷幕注漿堵水技術研究并分析了現場實施效果。
《富水邊坡注漿帷幕破裂機理及穩(wěn)定性研究》適合從事金屬礦露天開采及帷幕注漿研究的科研人員、工程技術人員使用.也可供高等院校有關師生參考。
王志國,男,1969年4月生,工學博士,副教授,現任華北理工大學繼續(xù)教育學院副院長,采礦工程專業(yè)碩士研究生導師。中國金屬學會會員,中國巖石力學與工程學會會員,河北省巖石力學與工程學會理事,河北省冶金學會繼續(xù)教育與科普工作委員會委員。參加工作以來一直從事采礦工程、巖石力學方面的教學與科研工作。參加科研項目20余項,其中主持項目省部級2項、廳局級2項,參加“973”項目子課題1項、國家科技計劃子課題2項、省部級項目12項,以及廳局級、橫向課題多項。先后獲得河北省科技進步一等獎1項,中國冶金礦山企業(yè)協(xié)會科技進步一等獎1項、二等獎1項,唐山市科技進步一等獎1項。發(fā)表學術論文30余篇。
1 緒論
1.1 課題研究意義
1.2 國內外研究現狀
1.2.1 帷幕注漿技術研究現狀
1.2.2 巖石破裂機理研究現狀
1.2.3 邊坡穩(wěn)定性研究現狀
1.3 本書的主要內容
2 研山鐵礦注漿堵水帷幕工程概況
2.1 礦山工程地質概況
2.1.1 工程地質概況
2.1.2 礦床與圍巖構造
2.1.3 礦山開采技術條件
2.2 水文地質概況
2.2.1 區(qū)域水文地質
2.2.2 礦區(qū)水文地質
2.2.3 露天采場東幫水文地質條件
2.3 注漿堵水帷幕情況
2.3.1 礦區(qū)東邊坡現狀
2.3.2 礦區(qū)東邊坡地層分布
2.3.3 注漿堵水工程概況
3 邊坡巖土體基本物理力學性質研究
3.1 室內巖石力學實驗
3.1.1 土力學實驗
3.1.2 巖石力學實驗
3.2 帷幕體基本力學性質試驗
3.2.1 單軸抗壓實驗
3.2.2 單軸抗拉試驗
3.2.3 剪切試驗
3.2.4 帷幕體試件含水量測試
3.3 現場巖體力學測試
4 注漿帷幕體破裂機理試驗研究
4.1 試驗概述
4.1.1 加載設備
4.1.2 聲發(fā)射系統(tǒng)
4.1.3 紅外輻射監(jiān)測系統(tǒng)
4.1.4 帷幕體試樣制備
4.2 單軸壓縮荷載帷幕體破裂特征研究
4.2.1 巖石單軸受壓破裂聲發(fā)射與紅外輻射研究
4.2.2 帷幕體聲發(fā)射演化規(guī)律
4.2.3 基于聲發(fā)射定位的帷幕體裂隙空間演化分析
4.2.4 帷幕體紅外輻射規(guī)律分析
4.3 三軸壓縮條件下帷幕體裂隙擴展規(guī)律研究
4.3.1 巖石三軸壓縮聲發(fā)射試驗研究
4.3.2 帷幕體聲發(fā)射演化規(guī)律
4.3.3 基于聲發(fā)射定位的帷幕體裂隙空間演化分析
4.3.4 不同圍壓下帷幕體破裂機理綜合分析
4.4 帷幕體破裂演化的分形特征研究
4.4.1 巖石破裂聲發(fā)射分形研究概述
4.4.2 分形維數計算方法
4.4.3 單軸壓縮條件下帷幕體裂隙分維演化規(guī)律
4.4.4 三軸壓縮條件下帷幕體裂隙分維演化規(guī)律-
4.5 小結
5 注漿帷幕與邊坡穩(wěn)定性數值模擬研究
5.1 研究方案
5.2 計算模型
5.2.1 地質力學模型
5.2.2 計算模型
5.2.3 邊界條件
5.3 選取模型參數
5.4 防滲墻設計參數論證
5.4.1 滲透系數的要求
5.4.2 高噴防滲墻的厚度
5.4.3 抗壓強度
5.4.4 其他指標
5.5 建模過程
5.6 數值模擬結果分析
5.6.1 N24剖面的模擬過程及結果分析
5.6.2 N26剖面的模擬過程及結果分析
5.6.3 N28剖面的模擬過程及結果分析
5.6.4 防滲效果與邊坡穩(wěn)定性分析
5.7 小結
6 研山鐵礦帷幕注漿堵水技術實施與效果
6.1 帷幕注漿堵水試驗
6.1.1 帷幕堵水試驗
6.1.2 現場初步試驗結果
6.2 研山鐵礦帷幕注漿堵水技術
6.2.1 設計方案
6.2.2 設計參數論證
6.2.3 施工技術要求
6.2.4 工程質量檢測方案及要求
6.2.5 方案適宜性分析
6.3 堵水效果現場監(jiān)測分析
6.4 小結
參考文獻