郭奇峰
- 作品数：65 被引量：658H指数：15
- 供职机构：北京科技大学资源工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：矿业工程建筑科学天文地球金属学及工艺更多>>
- 预制裂隙花岗岩的强度特征与破坏模式试验被引量：24
- 2019年
- 为了探究单轴压缩条件下裂隙岩石的强度特性、裂纹起裂规律及破坏模式,采用水刀切割技术预制裂隙花岗岩试件,利用GAW2000刚性试验机对单裂隙花岗岩试样进行单轴压缩试验.试验结果表明:与完整试样相比,裂隙岩石试样单轴抗压强度明显降低,降低幅度与预制裂隙和外荷载方向的夹角β密切相关,β=75°时,强度最低,降幅达到84. 5%,基于最大畸变能准则计算了裂隙花岗岩的峰值抗压强度与裂隙倾角的关系,试验结果与数值解吻合;裂隙的存在改变了岩石的破坏模式,裂纹起裂角随裂隙倾角的增加而单调增大,岩石试样的破坏模式由剪切破坏为主转变为张拉破坏占主导.真实裂隙岩石试样的力学性质及裂纹起裂特征更准确地揭示了单裂隙花岗岩的强度变化规律和破坏模式,为岩土工程设计和巷道裂隙围岩体的支护提供科学依据.
- 郭奇峰武旭武旭蔡美峰任奋华任奋华
- 关键词：单轴压缩强度特征破坏模式
- 硬岩脆性指标与弹性应变能关系初探被引量：7
- 2019年
- 为探讨硬岩脆性指标与弹性应变能之间的关系,采用侧向应变差法确定起裂应力,以岩石起裂应力和峰值强度为桥梁,基于断裂力学理论和能量理论解释了脆性指标与弹性应变能内在的联系,并从两种岩石单轴压缩试验中构建了脆性指标与弹性应变能之间的函数关系.结果表明:脆性指标B_(13)、B_(14)与起裂弹性应变能(单变量)符合幂函数关系,脆性指标B_(15)、B_(16)与起裂弹性应变能(单变量)符合幂函数或线性函数关系,脆性指标B_(13)、B_(14)、B_(15)和B_(16)与峰值弹性应变能(单变量)之间无明显函数关系;新定义的脆性指标可由起裂和峰值弹性应变能(双变量)获得,或由起裂弹性应变能(单变量)获得,脆性指标与峰值弹性应变能关系式的构建,对于研究岩爆倾向性具有重要意义;根据新定义的脆性指标,利用两种岩石算例验证表明,采用起裂弹性应变能的岩石脆性指标计算方法具有一定的可靠性.通过这一研究,为岩石脆性指标与起裂弹性应变能关系的确定提供了一种新方法.
- 张英郭奇峰郭奇峰蔡美峰
- 关键词：硬岩单轴压缩试验
- 超埋深高应力复杂地层巷道围岩损伤分区与承载结构特征研究被引量：2
- 2023年
- 巷道围岩损伤分区与承载结构是巷道岩层控制与支护设计的重要依据。以云南某深井开采矿山1 500m埋深巷道为例,采用弹塑性理论分析、松动圈测试和数值模拟相结合的方法,研究了不同地层巷道围岩的损伤分区和承载结构特征,分析了不同围岩承载结构的差异及其与巷道稳定性的关系。结果显示:(1)巷道围岩松动圈深度范围为0.9~1.9 m,平均为1.38 m;灯影组、宰格组、大塘组和摆佐组松动圈平均深度分别为1.7 m、1.15 m、1.17 m和1.5 m。(2)数值模拟揭示巷道围岩破碎区深度范围为0.92~1.63 m,平均为1.20 m;塑性区深度范围为1.48~2.50m,平均为1.87 m;不同地层围岩损伤区深度由大到小排序为灯影组>栖霞—茅口组>宰格组>大塘组>摆佐组。(3)不同地层围岩承载区厚度差别不大,但承载区深度存在明显差异;关键承载区厚度范围为1.09~1.34 m,平均为1.28m;关键承载区的内边界深度范围为1.22~2.18 m,平均为1.58 m;不同地层围岩关键承载区深度由大到小排序为灯影组>栖霞—茅口组>宰格组>大塘组>摆佐组。研究表明:在巷道规格及所处环境相同条件下,岩体强度是影响围岩承载结构和巷道稳定性的最主要因素;岩体强度越大,承载区深度越小,损伤区深度越浅,围岩变形量越小,巷道越稳定;对于锚杆支护,锚杆有效长度等于围岩关键承载区的内边界深度是比较合理的取值。
- 雷显权刘福春刘福春张帅帅郭奇峰王勇兵郭奇峰
- 关键词：深井开采围岩控制松动圈
- 阿尔哈达铅锌矿深部地应力分布特征及其应用被引量：7
- 2022年
- 阿尔哈达矿区随着开采深度加大,地应力环境复杂,围岩变形破坏严重。为了保障后续工作的顺利开展,采用应力解除法对矿区5个水平中段共5个测点进行了地应力测量,并以地应力场模型为基础,分析矿区地应力的空间分布及应力场与地质构造的关系。研究结果表明:地应力场的最大主应力和中间主应力接近于水平方向,最小主应力接近于竖直方向;实测最大水平主应力与垂直应力的比值为1.20~1.40,水平应力为主导地应力,最大主应力的平均方位角为267°。在盘区采场开采过程中,围岩应力向外部转移,采场顶部以及采场联巷与溜井交会部位应力最为集中;在最大主应力作用下,阿尔哈达矿区NE向断裂构造呈现出压扭性特征,实测最大主应力方向与区域构造应力场的方向相同。
- 周亚博柏杨赵学平郭奇峰张杰张利伟
- 关键词：地应力测量应力解除法应力分布地质构造深部开采
- 析取克里格法在可回采资源量的总体估算的应用被引量：5
- 2012年
- 采矿过程中,在处理局部可回采的资源量和金属量估算时,由于一些样本数据无法获得,经典的线性地质统计学方法,比如普通克里格方法,无法进行无偏估算和品位具有高平滑作用。为了解决线性地质统计学在对采矿过程中较小的块段任意边界品位下的平均品位及储量估算时,由于高平滑作用导致计算结果与真实值存在一定的偏差的问题,本文以某大型金矿为例,采用非线性地质统计学中的析取克里格法,预测了盘区内开采矿块的品位频率分布,估计出每个盘区内的可回采储量,这样将有利于对该矿下一步编排远景采矿计划時起到很好的指示作用。
- 郭奇峰刘金辉
- 铁尾矿砂对喷射混凝土力学特性影响的试验分析被引量：9
- 2019年
- 为研究用铁尾矿砂取代自然砂配制的混凝土的力学特性,设计了6种配比方案共计14次试验,分别进行了塌落度试验、初凝时间试验、试块密度试验、抗压强度试验、劈裂抗拉强度试验,并对各配比混凝土浇筑养护28d的试块进行SEM电镜扫描分析。结果表明:用铁尾矿砂作为细骨料加入混凝土配比中,当铁尾矿砂占总体细骨料(铁尾矿砂和自然砂之和)的比例为20%时,混凝土的和易性、凝结时间最优,块体密度最大,耐久性最好,但这一比例超过20%后,其和易性、耐久性等逐渐降低,电镜扫描结果很好的证实了混凝土的力学强度变化规律。最佳水灰比、灰砂比、外加剂掺量以第8次配比最优,以配比二的混凝土其抗压强度最大;配比二的混凝土其1,3,7d抗压强度和抗拉强度均最高,且其抗拉强度7d与28d相比相差不大,符合喷射混凝土性能的最优要求。试验结果表明,铁尾矿砂用于喷射混凝土的制备可以有效提高其性能特性,其中以配比二方案最优。
- 黄正均张英任奋华任奋华张磊
- 关键词：铁尾矿砂力学特性喷射混凝土电镜扫描
- 含预制裂隙花岗岩破坏的细观多相颗粒流模拟被引量：6
- 2021年
- 基于断裂力学理论,分析了单轴压缩条件下,裂隙倾角对岩石裂纹起裂的影响.根据花岗岩矿物组分,建立了包含长石、石英和云母三相结构的细观颗粒流模型,模拟不同裂隙倾角下花岗岩的单轴压缩破坏过程,得到了花岗岩裂纹起裂、强度、应力应变、破坏形态等力学特征.研究结果表明:岩石试样优势起裂角为24°~30°,定向裂隙对裂纹起裂具有导向、促进作用;裂隙花岗岩的起裂应力和峰值强度随裂隙倾角的增大均表现为先减小后增大的变化趋势,当裂隙倾角为45°~60°时,岩石试件强度最低;裂隙花岗岩试样的压缩变形主要为裂隙面的变形,预制裂隙与新生裂隙的连接与贯通形成的宏观破裂面导致岩石破坏;花岗岩矿物组分比例对裂隙花岗岩强度有一定影响.
- 张杰席迅郭奇峰吴星辉
- 关键词：单轴压缩矿物组分裂隙扩展颗粒流
- 地下水对裂隙岩质边坡稳定性影响的数值分析
- 地下水的上升对边坡的影响是一个不可忽视的因素，因此合理地分析地下水的作用对边坡的稳定性的分析至关重要。本文以高村露天铁矿为研究对象，基于饱和-非饱和渗流理论和流固耦合原理，考虑地下水对节理裂隙岩物理力学性质的影响，采用有...
- 张兆财郭奇峰彭超闫振雄
- 关键词：地下水流固耦合强度折减法边坡稳定性
- 三轴压缩加载频率对花岗岩疲劳特性影响试验
- 2019年
- 通过选取岩性均一性好的北山花岗岩,并采用MTS 815岩石力学试验机对其进行三轴条件下的动态疲劳压缩试验,以探讨加载频率对岩石变形特性和损伤演化的影响。通过试验分析,得出花岗岩疲劳变形过程均可分为"疏-密-疏"三个阶段,与岩性和试验条件无关,且其损伤过程同样主要受侧向膨胀的主导作用。此外,频率的变化不会改变岩样破坏时的极限变形量,可采用弹性模量、塑性体积应变,以及横向应变等方法对岩石疲劳损伤过程进行合理描述;同时还揭示了频率变化对岩样疲劳寿命的影响规律。
- 黄正均黄正均赵星光蔡美峰任奋华
- 关键词：加载频率
- 浅部和深部工程区地应力场及断裂稳定性比较被引量：5
- 2017年
- 为研究浅部和深部工程区构造应力场的差异,依据优化处理后的浅部376组和深部619组实测地应力数据,采用回归分析法和断裂摩擦滑动准则对浅部和深部的地应力场特征及断裂稳定性进行比较分析.结果表明,与浅部相比,深部地应力场有从构造应力场向垂直应力场转变的趋势.深部的主应力与深度的线性相关程度比浅部的高.随着深度的增加,浅部的侧压系数K_(H1)、K_(h1)分别向1.54、0.85趋近,深部的侧压系数K_(H2)、K_(h2)分别向1.15、0.85趋近.浅部、深部的水平差应力η_1、η_2整体上随深度增加有增大的趋势.滑动摩擦系数μ取1.0时,浅部和深部断裂基本处于相对稳定状态;μ取0.6时,浅部逆断层有较大的滑动可能性,深部断裂滑动失稳的可能性较小;μ弱化到0.4、0.2时,浅部和深部断裂发生滑动失稳的可能性显著增加.浅部和深部断裂滑动失稳标准分别取μ为0.6~1.0、0.4~0.6较合适,逆断层和走滑断层的滑动失稳标准可以分别取μ为0.6、0.4左右.
- 李鹏郭奇峰苗胜军蔡美峰
