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化学置换过程离子吸附型稀土矿强度弱化机理研究

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稀土 2017年第6期38卷 57-63页

作者：卓毓龙王晓军赵奎邓书强李永欣钟文江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州341000 江西理工大学江西省矿业工程重点实验室江西赣州341000

为研究稀土浸矿过程化学置换作用对矿体渗透性和强度弱化的作用机理,对稀土矿进行室内模拟浸矿试验、渗透系数测定试验和三轴压缩试验。结果表明,化学置换诱发渗透系数改变且其反应的剧烈程度直接影响渗透系数变化幅度;结合渗透系数、... 详细信息

为研究稀土浸矿过程化学置换作用对矿体渗透性和强度弱化的作用机理,对稀土矿进行室内模拟浸矿试验、渗透系数测定试验和三轴压缩试验。结果表明,化学置换诱发渗透系数改变且其反应的剧烈程度直接影响渗透系数变化幅度;结合渗透系数、强度与时间关系曲线分析化学置换和渗透诱发强度弱化过程,根据强度参量变化的幅度可分为强烈阶段(浸矿时长0~8 h)与平稳阶段(浸矿时长8 h^16 h)。综合实验结果分析得到,化学置换反应和渗流作用均诱发矿体内部孔隙结构改变从而诱发矿体强度参数逐步弱化,对比化学反应强烈阶段和平稳阶段渗透系数与强度指标的变化幅度得到,造成矿体强度弱化的主要诱因是强烈的化学置换作用。

关键词：稀土矿化学置换渗透系数黏聚力内摩擦角

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逐级加载条件下岩石蠕变特性研究

矿业研究与开发 2016年第3期36卷 60-63页

作者：陈辰卓毓龙王晓军邓书强冯萧江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州市341000 中南大学西部矿业博士后科研工作站青海西宁810006

蠕变是应力不变时,变形随时间增加而增长的现象。对矿区不同深度岩石试件进行了不同应力水平单轴逐级加载条件下的蠕变实验,实验结果表明:在低应力水平时,岩石蠕变应变一般很小,随着应力的增大,轴向蠕变有缓慢增大的趋势;随着深度的增大... 详细信息

蠕变是应力不变时,变形随时间增加而增长的现象。对矿区不同深度岩石试件进行了不同应力水平单轴逐级加载条件下的蠕变实验,实验结果表明:在低应力水平时,岩石蠕变应变一般很小,随着应力的增大,轴向蠕变有缓慢增大的趋势;随着深度的增大,即矿床由浅到深部,岩石蠕变应变增量和蠕变应变增加率大致呈增加的趋势;随着深度的增加,岩石的蠕变变形性有逐渐增强的趋势。

关键词：岩石单轴加载试验逐级加载蠕变特性

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浸矿过程离子型稀土矿孔隙结构演化规律研究

中国稀土学报 2017年第4期35卷 528-536页

作者：王晓军李永欣黄广黎邓书强肖伟晶廖声银江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州341000 江西省矿业工程重点实验室江西赣州341000

离子型稀土在浸出过程中,内部微观的孔隙结构会发生不同程度的变化。采用室内模拟浸矿实验对比分析了纯H_2O和不同浓度的(NH_4)_2SO_4溶液浸出过程中稀土内部孔隙结构的变化规律。实验结果表明:稀土矿体试样浸矿过程孔隙结构随浸矿时间... 详细信息

离子型稀土在浸出过程中,内部微观的孔隙结构会发生不同程度的变化。采用室内模拟浸矿实验对比分析了纯H_2O和不同浓度的(NH_4)_2SO_4溶液浸出过程中稀土内部孔隙结构的变化规律。实验结果表明:稀土矿体试样浸矿过程孔隙结构随浸矿时间发生变化,主要体现为孔隙率增加,孔隙半径增大。用纯H_2O浸矿时,试样的孔隙率随浸矿时间略有起伏,但总体呈现增大趋势。在有效浸矿时间内,相比纯H_2O,(NH_4)_2SO_4溶液浸出过程矿体试样孔隙率和孔隙半径明显增加,且随着浸矿液浓度增大,变化愈发明显。由此,稀土浸矿过程化学置换反应和溶液渗流过程均可诱发矿体孔隙结构发生变化,在浸出过程中,化学置换反应的影响明显高于溶液渗流。

关键词：孔隙结构化学置换反应孔隙率孔隙半径浸矿稀土

不同浓度（NH4）2SO4液浸矿稀土矿体强度特性研究

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稀土 2018年第3期39卷 47-54页

作者：黄广黎卓毓龙王晓军李永欣邓书强聂亚林江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州341000 江西理工大学江西省矿业工程重点实验室江西赣州341000

为研究有效浸矿时间内离子型稀土矿浸矿过程中强度影响因素,设计了室内模拟浸矿试验。用不同浓度浸矿液进行浸矿,得到了经过每个浸矿时间段以后稀土试样的孔隙率值。结合三轴压缩试验,分析了不同浓度（NH4）2SO4浸矿液在浸矿过程中对试... 详细信息

为研究有效浸矿时间内离子型稀土矿浸矿过程中强度影响因素,设计了室内模拟浸矿试验。用不同浓度浸矿液进行浸矿,得到了经过每个浸矿时间段以后稀土试样的孔隙率值。结合三轴压缩试验,分析了不同浓度（NH4）2SO4浸矿液在浸矿过程中对试样内摩擦角、内聚力的影响规律。同时利用最小二乘法对浸矿各个时间段孔隙率的值与内聚力的值进行拟合处理。经分析表明,浸矿液的渗流作用增大了土体孔隙率,通过这一物理弱化作用降低了土体强度,且随着孔隙率的增大,其对土体强度弱化作用减小;除了液体对土体的物理弱化作用外,浸矿液在浸矿过程中硫酸铵与稀土矿也发生了剧烈的化学反应,改变了稀土矿内部结构,减弱了离子型稀土矿体强度。

关键词：有效浸矿时间离子型稀土矿三轴压缩强度孔隙率

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散体充填下进路薄顶板结构优化研究

矿业研究与开发 2016年第6期36卷 82-85页

作者：邓书强王晓军李永欣冯萧陈辰江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州市341000

为提高散体充填体下进路纯梁结构薄顶板的自身承载性能,基于纯梁剪应力理论公式及散体搭拱效应提出拱结构优化,利用软件进行两种结构的承压对比模拟试验,结果表明,加厚顶板两侧剪切区域的拱结构承载性能更优。在此基础上,为降低充填未... 详细信息

为提高散体充填体下进路纯梁结构薄顶板的自身承载性能,基于纯梁剪应力理论公式及散体搭拱效应提出拱结构优化,利用软件进行两种结构的承压对比模拟试验,结果表明,加厚顶板两侧剪切区域的拱结构承载性能更优。在此基础上,为降低充填未接顶空间贯通的影响,提出锚桩盘-拱形充填进路顶板结构支护优化,利用相似模型试验模拟研究纯梁、纯拱、锚桩盘-拱3种结构上采过程中顶板变形变化规律,结果表明,纯梁顶板临界厚度最厚,两侧剪切滑落,纯拱顶板临界厚度比锚桩盘-拱大,两侧应变更明显,表明锚桩盘-拱结构增加了充填接顶效果,且对充填进路顶板变形有限制作用。

关键词：充填散体顶板结构锚桩盘-拱结构应力应变规律相似材料模型

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某隧道上覆易滑塌坡体失稳机制及控制研究

公路 2016年第3期61卷 216-220页

作者：王晓军廖声银韩晓亮邓书强卓毓龙陈辰江西理工大学资源与环境工程学院赣州市341000

为揭示隧道掘进过程中对上覆岩体边坡的影响,建立模型模拟隧道掘进过程中隧道上覆坡体的变形移动规律。在此基础上提出管棚预注浆T字梁支护结构,控制易塌陷坡体移动变形,对该结构存在与不存在两种情况下,对隧道上覆坡体稳定性进行模拟,... 详细信息

为揭示隧道掘进过程中对上覆岩体边坡的影响,建立模型模拟隧道掘进过程中隧道上覆坡体的变形移动规律。在此基础上提出管棚预注浆T字梁支护结构,控制易塌陷坡体移动变形,对该结构存在与不存在两种情况下,对隧道上覆坡体稳定性进行模拟,分析观察隧道上覆岩体边坡中产生失稳滑塌机制,论证该加固措施是否有效。结果表明,管棚预注浆T字梁支护结构能有效控制易塌陷坡体滑移及应力变化对隧道挤压破坏的影响,有效地缓解了掘进隧道过程中坡体的不稳定性。

关键词：隧道数值模拟稳定性边坡控制研究

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WNN模型在预测声发射信号方面的应用

黄金科学技术 2016年第1期24卷 86-91页

作者：王晓军陈辰卓毓龙邓书强冯萧江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州341000 西部矿业股份有限公司博士后科研工作站青海西宁810006

小波神经网络具有预测精度高、结构简单以及收敛快等众多优点,因此,试图将这一优势模型用于声发射的预测方面,进而为矿业领域完善一种新的预测方法,并根据实验室岩石加载实验过程中采集的大量声发射数据,建立了一种与之相适应的预测模... 详细信息

小波神经网络具有预测精度高、结构简单以及收敛快等众多优点,因此,试图将这一优势模型用于声发射的预测方面,进而为矿业领域完善一种新的预测方法,并根据实验室岩石加载实验过程中采集的大量声发射数据,建立了一种与之相适应的预测模型。首先,针对实验室实验过程中监测得到的声发射数据建立了小波神经网络模型(WNN模型),然后对声发射监测得到的声发射事件率进行网络自主学习,得到预测结果,最后与实际值相比并计算其误差。结果表明:WNN模型预测精度较高,与实际监测得到的结果基本吻合,证明WNN可以用于声发射信号方面的预测。

关键词：声发射岩石小波神经网络预测

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稀土矿体强度在雨水渗透作用下的变化规律

矿业研究与开发 2016年第8期36卷 66-70页

作者：李永欣王晓军邓书强韩建文肖伟晶曹世荣江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州市341000

为了研究稀土矿体在长时间雨水渗入影响下的矿体强度变化,进行了稀土力学性质与滴定时间的关系室内三轴试验研究,通过试验数据分析得出了稀土的粘聚力随滴定时间变化的二次函数关系,这一关系式的确立为实际浸矿中稀土的强度计算和现场... 详细信息

为了研究稀土矿体在长时间雨水渗入影响下的矿体强度变化,进行了稀土力学性质与滴定时间的关系室内三轴试验研究,通过试验数据分析得出了稀土的粘聚力随滴定时间变化的二次函数关系,这一关系式的确立为实际浸矿中稀土的强度计算和现场维护施工提供了很好的基础。稀土的抗剪切研究结果表明,强度随滴定时间的增加出现先下降后增长的趋势,其粘聚力与内摩擦角存在很强的负相关性。

关键词：稀土矿雨水渗透三轴实验滴定时间

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离子型稀土浸矿过程渗透性变化规律研究

金属矿山 2017年第8期46卷 104-108页

作者：李永欣王晓军肖伟晶邓书强曹世荣韩建文江西理工大学资源与环境工程学院江西赣州341000

为了解离子型稀土浸矿过程中浸矿效果与矿体渗透性的关系,利用自制浸矿过程渗透系数测定装置进行了矿体渗透系数测定试验,研究了离子交换条件下试样渗透系数的变化规律及形成机理,分析了初始渗透性对渗流规律的影响。研究表明:清水浸矿... 详细信息

为了解离子型稀土浸矿过程中浸矿效果与矿体渗透性的关系,利用自制浸矿过程渗透系数测定装置进行了矿体渗透系数测定试验,研究了离子交换条件下试样渗透系数的变化规律及形成机理,分析了初始渗透性对渗流规律的影响。研究表明:清水浸矿,孔隙内可运移颗粒向下迁移,有效渗流孔径逐步增大,进而试样渗透性逐步增强;(NH_4)_2SO_4溶液浸矿,在强阳离子结合水层的黏滞阻碍作用下,试样渗透系数随浸矿时间延长呈先下降后上升的趋势。pH测试识别模式可用于(NH_4)_2SO_4溶液浸矿全过程反应强度的识别,pH试纸显色为强酸性对应稀土阳离子的大量浸出,此区间的渗透性系数最小;浸出后期pH试纸显色为弱酸性则对应残余浸出反应阶段。初始渗透性各异的试样清水浸矿阶段的渗透系数变化幅度基本相同;(NH_4)_2SO_4溶液浸矿阶段,渗透系数变化趋势出现明显的差异,初始渗透系数大的试样渗透系数变化幅度最大,初始渗透系数最小的试样渗透系数变化幅度最小。对初始渗透性较差的矿体,应先用清水浸矿再用(NH_4)_2SO_4溶液浸矿。

关键词：离子型稀土渗透系数离子交换渗流孔径 pH试纸显色