基于分段解除的深部空心包体应变计中非线性优化算法

论文摘要

随着浅部资源的日益枯竭,地下开采的深度不断增大,千米级乃至更深的矿产资源开采已成为常态。因此弄清深部岩体原岩应力的赋存环境是至关重要的,目前CSIRO地应力测量作为国际岩石力学学会建议直接测量方法,在世界各地广泛使用。在浅部岩体空心包体应变计地应力测量解析式中,弹性模量和泊松比都是通过室内双轴加载数据拟合获得的常数。进入深部岩体表现出高度的非线性,在对解除岩芯进行高压双轴加卸载试验中发现围压与应变的关系非线性,并且随着围压不断增大非线性关系尤为突出。传统的双轴加载试验设备最大围压加载值试验室内测得20 MPa,不能满足深部岩体解除岩芯的高压双轴试验模拟解除岩石在深部所受的应力环境。因此对传统的设备进行改造,研发了一套高压双轴加载试验装置,所承受的理论最大径向压力为200 MPa以上,目前试验测试的最大围压为100 MPa。对三山岛金矿埋深800 m的解除岩芯进行了高压双轴加卸载试验,分析应力与应变的关系提出一种平均应力与体积模量和剪切模量之间的非线性双曲线模型,明确了模型中3个拟合参数的物理意义,推导出平均应力与应变之间的非线性关系特征公式。基于弹性力学理论原岩应力分量计算在不考虑解除路径时,应用最小二乘法进行计算后获得最大主应力大小为53. 11 MPa,西北312°,倾角为8°。本文提出的考虑解除路径的优化算法,将整个解除过程分成多个阶段,每个阶段的变形模量计算参数与解除岩芯所受应力状态有关,且符合推导的应力与应变的非线性关系公式,各个阶段叠加计算的最大主应力大小为47. 78 MPa,西北311°,倾角为5°。

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 乔兰,张亦海,孔令鹏,李远

关键词: 岩石非线性,空心包体,地应力测量,计算方法

来源: 煤炭学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 北京科技大学土木与资源工程学院

基金: 国家重点研发计划资助项目(2016YFC0600703)

分类号: TD311

DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2019.6017

页码: 1306-1313

总页数: 8

文件大小: 2533K

下载量: 149

相关论文文献

• [1].常见的难熔包体矿物学特征分析[J]. 世界有色金属 2020(02)
• [2].O VCVC[J]. 全球商业经典 2016(12)
• [3].栗军设计作品[J]. 毛纺科技 2020(10)
• [4].滇西勐养花岗岩体暗色包体的地球化学特征及成因[J]. 中国地质 2016(02)
• [5].华南花岗岩暗色微粒包体成因研究[J]. 地学前缘 2011(01)
• [6].华南花岗岩暗色微粒包体矿物组成及微结构研究[J]. 地学前缘 2011(01)
• [7].花岗岩暗色微粒包体中的水及其在包体研究中的意义[J]. 中山大学学报(自然科学版) 2008(01)
• [8].同源岩浆不同期次之间混合产生的暗色包体——以北拉萨地块中部晚白垩世桑心日岩体为例[J]. 岩石学报 2019(07)
• [9].华南花岗岩暗色微粒包体的岩石化学组成特征及其意义[J]. 地学前缘 2011(01)
• [10].北京房山花岗闪长岩体中包体的演化及闪长质微粒包体的成因[J]. 地质科技情报 2009(02)
• [11].东天山哈密地区早二叠世花岗岩体及镁铁质包体的年代学,岩石地球化学特征及其构造意义[J]. 地质学报 2016(09)
• [12].空心包体原岩应力测量方法及其工程应用[J]. 山西建筑 2010(12)
• [13].北拉萨块体唐江穷果岩体中由同源岩浆不同期次之间混合产生的暗色包体：一种新的暗色包体岩石成因[J]. 地球科学 2020(01)
• [14].滇西马厂箐岩体暗色包体成因研究[J]. 矿物岩石地球化学通报 2012(05)
• [15].滇西马厂箐岩体及其中深源包体地球化学特征[J]. 吉林大学学报(地球科学版) 2011(S1)
• [16].空心包体三轴地应力测量系统的升级改造[J]. 实验技术与管理 2009(01)
• [17].青藏高原南部地幔包体的发现及其意义[J]. 岩石学报 2008(02)
• [18].湖南瑶岗仙钨矿花岗岩中暗色包体的发现及其地球化学特征[J]. 矿物岩石地球化学通报 2014(03)
• [19].西秦岭德乌鲁含矿岩体及其包体的岩石学成因和构造意义[J]. 地学前缘 2019(05)
• [20].新疆图拉尔根基性-超基性岩体中基性包体岩石地球化学特征及其成岩过程[J]. 岩石矿物学杂志 2013(04)
• [21].南秦岭五龙岩体暗色包体地球化学及成因研究[J]. 西北大学学报(自然科学版) 2011(02)
• [22].广西米场花岗岩及其暗色微粒包体的地球化学特征和成因分析[J]. 地球学报 2011(03)
• [23].中天山阿拉塔格环状杂岩体中闪长质包体地球化学与岩浆混合作用[J]. 中国地质 2018(04)
• [24].华北隆化地区七家南岩体中镁铁质微粒包体的发现与成因——岩相学和地球化学证据[J]. 矿物岩石地球化学通报 2016(02)
• [25].云南六合富碱斑岩和包体岩石的显微岩相学与地幔流体作用示踪研究[J]. 地球化学 2012(05)
• [26].东准噶尔库布苏南岩体中闪长质包体特征及地质意义[J]. 地质科技情报 2009(01)
• [27].东天山八大石早二叠世二长花岗岩中闪长质包体的特征、锆石定年及其地质意义[J]. 岩石矿物学杂志 2009(04)
• [28].粤西晚侏罗世花岗质岩体及其暗色微粒包体的成因及意义：年代学、矿物学和地球化学约束[J]. 地球科学 2020(04)
• [29].东昆仑香加花岗质岩体中镁铁质包体成因:岩相学及地球化学证据[J]. 地球科学 2018(07)
• [30].岩浆混合的证据-MME包体的特征及形成过程[J]. 科技经济市场 2014(05)

标签：岩石非线性论文;  空心包体论文;  地应力测量论文;  计算方法论文;