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国家自然科学基金(51174015): 作品数：29 被引量：381H指数：12; 相关作者：纪洪广张月征刘娟红曾鹏李成江更多>>; 相关机构：北京科技大学中国冶金科工集团有限公司河北工程大学更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家高技术研究发展计划更多>>; 相关领域：建筑科学矿业工程自动化与计算机技术天文地球更多>>

三轴压缩下花岗岩声发射Kaiser点信号频段及分形特征被引量：13: 2016年; 采用高、低两种频率的声发射(AE)通道,对花岗岩试件完成了1~30 MPa围压范围内的循环加卸载AE试验。首先根据应力-时间-计数准则确定了Kaiser点。然后运用小波包频段分解法与G-P算法,分别对Kaiser点及相邻点的频段能量分布特征与AE能量关联维数进行了研究。研究结果表明:两种频率通道中接收到的AE振铃计数特征主要区别为数值大小,但整体的变化趋势基本相同,故Kaiser点出现的位置也基本相同;在Kaiser点频段特征方面,围压对Kaiser点特征频段变化规律的影响不明显;轴向相对应力水平小于63.67%时,Kaiser点特征频段为频段0~62.5 k Hz和187.5~250 k Hz;轴向相对应力水平大于69.06%时,Kaiser点特征频段为62.5~125 k Hz;Kaiser点的AE能量关联维数均小于其相邻点。; 曾鹏纪洪广高宇孙利辉蒋华李成江张子健; 关键词：声发射围压小波包分析分形维数特征频段

基于莫尔-库伦强度理论的岩石冲击危险性判据被引量：10: 2014年; 岩爆(冲击地压)日益成为危害工程安全生产的灾害,建立有效判据对于防治这类灾害具有重要意义。基于莫尔-库伦强度理论,通过解析几何数学方法,推导建立了冲击危险性应力指标,并以二长花岗岩为试验材料,采用三轴试验方法,对该判据予以了证明分析。研究表明:1基于摩尔库伦强度理论建立的冲击危险性判据——冲击危险性应力指标与岩石稳定状态具有良好地相关性,该值越大,相对应力水平越高,岩石发生冲击破坏的可能性越大。2冲击危险性应力指标可以反应岩石在某一应力水平下的冲击危险程度,弥补了单独分析最大主应力和最小主应力作为单一分析指标的不足,反映了应力参量和材料物理力学参量(内摩擦角、黏聚力)等对岩石冲击危险性的影响。3为数值计算方法提供了新的分析指标,可根据数值计算结果进一步计算出冲击危险性应力指标在空间的分布情况,反映出不同空间位置的岩体的冲击危险性情况,为岩爆发生提供预测依据。; 张月征纪洪广侯昭飞; 关键词：岩爆判据

弱胶结围岩条件下邻近巷道掘进扰动影响因素被引量：20: 2016年; 深部开采条件下,弱胶结围岩条件下邻近大巷掘进相互扰动影响较大。针对弱胶结砂岩强度、相邻巷道间距、巷道间层位、巷道掘进顺序、巷道掘进错距等影响巷道掘进的扰动因素,采用理论分析和数值模拟等手段研究不同影响因素对巷道围岩稳定性影响规律。结果表明：1）随着水平间距逐渐变大,巷道周围应力分布逐渐规则,水平间距≥40 m时,先掘巷道围岩的变形量变化不大,巷道互相干扰程度逐渐减小;间距为20 m时,先掘巷道非对称变形严重,沿巷道掘进方向,先掘巷道右帮变形量是左帮变形量的2.4倍;2）邻近巷道间距不变,邻近巷道间垂直距离在-34～34 m范围内变化时,垂距为0时,巷间扰动效应最弱,巷间水平距离的增加则巷道间的掘进扰动效应明显减弱;3）巷道以左中右顺序掘进时,先掘巷道净移近量最小为15.2 mm,总变形最小为0.11 m,按左中右顺序掘进为最优方案;4）邻近巷道掘进前后错距为60 m时巷道关键点的位移变化率显著,左侧巷道围岩受扰动程度为右帮〉顶板〉左帮〉底板。在此综合分析基础上,提出巷道掘进影响因子并建立巷道稳定性评价指标,对巷道采掘及支护有一定的指导意义。; 宋朝阳纪洪广刘阳军孙利辉; 关键词：扰动效应巷道掘进围岩稳定性

常规三轴压缩下花岗岩声发射特征及其主破裂前兆信息研究被引量：84: 2015年; 通过岩石力学室内加载试验,对花岗岩在不同围压下的破坏全过程进行声发射试验,得到岩石破裂全过程中的力学参数和声发射低频、高频信号特征,研究低频、高频声发射信号的振铃计数、能量累计数与岩石应力、时间之间的关系,探求声发射信号峰值频率在岩石主破裂前期的分布情况。研究结果表明:低频与高频通道接收的声发射信号基本特征——振铃计数、能量累计数在岩石破裂过程中的整体变化趋势基本相同,与岩石力学过程形成良好的对应;两通道的信号基本特征主要区别在于数值大小。在声发射频谱特征方面,岩石破裂的前兆信息在声发射信号峰值频率分布中呈现为峰频主频段增多的特征,表现为信号峰频分布由岩石加载初期的1~2个主频段(40~50和150~170 k Hz频段)在岩石临界主破裂时增多到最多5个主频段(25~30,40~50,60~70,90~100和150~160 k Hz频段)。; 纪洪广卢翔; 关键词：岩石力学声发射频率特征前兆信息

二长花岗岩受力记忆的声发射检测试验研究被引量：2: 2015年; 为研究岩石类材料的受力记忆能力,本文采取三轴循环加卸载的力学试验和声发射试验方法,获取了二长花岗岩受力过程中的应力-应变曲线及声发射特征参数数据。分析表明:(1)在加卸载过程中,初始压密阶段、弹性阶段、塑性阶段、峰后阶段四个阶段声发射特征明显,循环过程中Kaiser效应十分明显。(2)在较低应力水平阶段,Kaiser效应现象较为明显;在较高应力水平阶段,Felicity效应现象较为明显。(3)岩石试样对应变的记忆准确度要高于对应力的记忆准确度,岩石的物性参数(应变)记忆能力要明显好于状态参数(应力)。; 张月征纪洪广侯昭飞常量; 关键词：声发射 KAISER效应不可逆性

高氧化铁粉煤灰影响聚羧酸减水剂吸附特性的机理被引量：5: 2013年; 采用净浆流动度、ζ电位、总有机碳(TOC)、红外光谱等实验,研究粉煤灰中氧化铁含量对不同结构聚羧酸减水剂吸附性能的影响,探讨氧化铁影响聚羧酸减水剂对水泥分散性能的机理,并提出了相应改进方法.结果表明:粉煤灰中氧化铁含量对掺不同结构聚羧酸减水剂的水泥净浆流动度均有很大影响,当氧化铁质量为粉煤灰总质量的18%时相应浆体基本失去流动性;加入硫化钠能使氧化铁与聚羧酸减水剂的吸附性能降低,浆体流动度有所改善.高氧化铁粉煤灰对聚羧酸减水剂的吸附性很强,与普通Ⅱ级粉煤灰相比,外加剂溶液中有机碳的含量要减少1/3.电泳实验表明:氧化铁的含量越多,体系ζ电位绝对值越小,分散稳定性越差.红外光谱表明:硫化钠的加入降低了高氧化铁粉煤灰对聚羧酸减水剂的吸附.; 刘娟红高霞纪洪广; 关键词：水泥粉煤灰氧化铁

花岗岩单轴受压条件下声发射信号频率特征试验研究被引量：42: 2012年; 研究分析破裂过程不同阶段的声发射信号频率特性,对于选出相应谐振频率的声发射传感器具有重要意义。通过单轴压缩试验,结果表明:花岗岩受压过程中主要经历3个受力阶段,声发射振铃计数率随相对应力的增加呈现出阶段性的变化规律,声发射信号优势频率主要发生在岩石破裂前塑性破坏和主破裂阶段,且集中在41～85kHz。在相对应力较低时,花岗岩声发射信号频率以低频为主,随着相对应力的增加,其高频、低频信号密集且幅值很大,因此高频高幅值声发射信号的突然增多预示花岗岩有破坏危险。; 纪洪广王宏伟曹善忠侯昭飞金延; 关键词：岩石力学声发射频率特征

初始应力场岩体稳定性与冲击地压动力灾害相关性研究被引量：4: 2015年; 从材料的强度理论出发,建立量化分析原岩应力场下岩体稳定性的评价方法,并分析了岩体初始稳定性与冲击地压动力灾害发生的相关性。以莫尔-库伦强度理论为基础,推导出莫尔-库伦应力(Wσ)评价指标,以反映岩石破坏前某一应力状态下岩石材料体接近极限破坏强度的程度。Wσ在单轴压缩、单轴拉伸、三向受压、压缩-拉伸等岩石应力状态下,都能表现出应力状态接近极限的程度,Wσ越接近1,岩石越接近破坏极限,原岩稳定性越差。运用Wσ描述岩体初始地应力场状态能够表达出岩体所处应力状态与极限状态的接近程度,有助于判断初始应力场下的岩体稳定性。岩体初始稳定性越差的区域发生冲击地压动力灾害的概率越高,依据Wσ划分稳定、较稳定、中等稳定、较低稳定、低稳定5级稳定区,对原岩初始稳定性进行评价,为预测工程活动所引发的冲击地压等地质动力效应提供参考。; 张月征纪洪广宋朝阳; 关键词：初始地应力场应力状态动力灾害危险区

矿渣复合胶凝材料固化滨海盐渍土的试验研究被引量：19: 2015年; 采用矿渣复合胶凝材料为固化剂固化(滨海)盐渍土.通过抗压强度试验、水稳性试验、可溶性离子含量测定试验、SEM分析试验、EDS能谱分析试验和XRD分析试验,测试了矿渣复合胶凝材料固化盐渍土(固化土)的无侧限抗压强度、水稳性和可溶性离子含量,观察了固化土的微观形貌,分析了固化土水化产物的组成,探讨了矿渣复合胶凝材料固化剂对盐渍土的固化机理.结果表明:固化土28,90d无侧限抗压强度较大,水稳性较强,能满足一般工程地基固化处理的要求.由于盐渍土中可溶性Cl-和SO2-4参与了矿渣复合胶凝材料的水化反应,并生成了新的水化产物片状晶体和针棒状晶体(3CaO·Al2O3·(0.5CaCl2·0.5CaSO4)·12H2O),因此固化土可溶性Cl-和SO2-4含量较低,无侧限抗压强度较大,水稳性较强.; 刘诚斌纪洪广刘娟红何伟高超; 关键词：滨海盐渍土固化土无侧限抗压强度水稳性

基于声发射试验与线弹性能判据的玲南金矿岩爆研究被引量：11: 2015年; 以玲南金矿深部赋存的中粗粒二长花岗岩、蚀变带矿石为研究对象,现场取样并使用GAW–2000型微机控制电液伺服刚性压力试验机进行单轴压缩破坏试验,借助AE21C声发射检测系统对试件的加载破坏全过程进行声发射响应信号记录;通过对试验结果进行分析,揭示玲南矿区深部赋存两种岩石的破坏及声发射响应特征;在室内岩石力学试验与现场调研的基础上,结合线弹性能判据,确定玲南金矿十九中段不同岩石的岩爆倾向性,并通过将判别结果与声发射结果、现场情况进行对比,发现中等岩爆倾向的岩石的声发射能量累积计数是低等岩爆倾向值的15倍以上,因此对于借助室内声发射测试技术的能量累积计数率来快速判断岩石岩爆倾向性具有一定的参考价值,并可在进一步的研究中将其应用到现场预测当中。; 张子健纪洪广张月征陈志杰周丁辉; 关键词：岩石力学岩爆预测

国家自然科学基金(51174015)

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