国家教育部博士点基金(20090162110036)
- 作品数：13 被引量：355H指数：8
- 相关作者：周科平李杰林张亚民许玉娟朱和玲更多>>
- 相关机构：中南大学湖南城市学院更多>>
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- 相关领域：建筑科学矿业工程环境科学与工程天文地球更多>>
- 冻融循环条件下岩石核磁共振特性的试验研究被引量：98
- 2012年
- 为研究岩石在冻融循环作用下微观结构的变化特征,选取寒区花岗岩为试样,在冻结温度为-40℃,融解温度为20℃条件下分别进行0,10,20,30和40次冻融循环试验,并对冻融循环后的岩样进行核磁共振(NMR)测量,得到不同冻融循环次数后岩样的横向弛豫时间T2分布及核磁共振成像图像。结果表明:花岗岩的T2分布主要为3个峰,第一个峰和第二个峰的面积之和占全部峰总面积的98%以上,表明微孔隙占绝大多数;在经历10,20,30和40不同冻融循环次数后,岩石的T2谱面积发生了明显变化,孔隙率分别增大了14.0%,0.9%,16.2%和1.6%。核磁共振图像显示冻融循环后岩样的孔隙空间分布情况。冻融循环条件下岩石核磁共振特征的变化规律,为岩石冻融损伤机制研究提供可靠的试验数据。
- 周科平李杰林许玉娟张亚民杨培强陈路平
- 关键词：岩石力学冻融循环花岗岩孔隙度弛豫时间
- 粗、细粒径花岗岩冻融损伤机理及其演化规律被引量：8
- 2013年
- 通过粗、细两种颗粒花岗岩的冻融循环试验和岩石力学试验,研究了不同粒径岩石的冻融循环作用对岩石物理力学特性的影响.利用核磁共振技术对冻融循环前后的岩样进行检测,得到了横向弛豫时间谱的变化和岩样核磁共振成像,分析了岩样在冻融前后的孔隙度变化、空隙结构及分布的演化特性等.采用宏观唯象损伤理论和自洽理论对不同粒径花岗岩在冻融条件下的宏、细观损伤演化规律进行了分析.研究发现在冻融循环作用下,岩石内部的孔隙逐渐增多,不断造成岩石的强度损失;损伤模型的计算值与实际相符,但不同损伤理论对花岗岩损伤程度趋势变化的反应存在差异;细颗粒花岗岩呈现出较高冻融耐久性.
- 周科平张亚民李杰林许玉娟
- 关键词：花岗岩冷冻劣化核磁共振
- 冻融花岗岩细观损伤演化的核磁共振被引量：18
- 2013年
- 为研究岩石经历冻融循环后的细观损伤演化特征,选取寒区花岗岩岩心为试样,划分为5组,在饱和状态下分别对各组进行多轮冻融循环试验,利用核磁共振技术在每轮冻融循环结束之后对试样进行检测,获得岩石在不同冻融阶段的试件表面变化、质量变化、弛豫时间T2分布、孔隙度变化和孔隙分布及结构成像等。通过对冻融循环数与试样质量、孔隙度等之间的关系进行分析对比,表明试样在冻融循环作用下岩石内部孔隙不断损伤扩展,孔隙度提高,使得试样在饱和状态下的质量增加。通过对比不同轮次核磁共振结构成像图,结合孔隙分布和孔隙度增长规律,总结岩石在冻融循环试验中的细观损伤的演化模式,为研究寒区岩体的破坏机理提供一定的理论依据。
- 周科平张亚民李杰林许玉娟
- 关键词：冻融循环核磁共振细观损伤核磁共振成像
- 复杂空区群对周边地质体环境影响研究被引量：2
- 2011年
- 为了研究某矿山井下复杂空区群对周边地质体环境的影响,根据现场空区实测数据,采用多款工程应用软件相结合的方式,精确建立了计算区域的数值计算网格模型,并对计算结果进行了研究分析。结果表明:区域内地表存在两个不同幅值的沉降中心,但空区对地表环境影响不明显。空区的形成扰动了地质体内部环境,造成空区周边围岩局部区域位移增加以及应力集中,但应力峰值远小于围岩的极限强度。空区间存在复杂的相互作用关系,在现有地应力及空区赋存条件下,下部中段空区对上部中段空区周边围岩应力分布影响很小,但对位移的分布有显著影响。
- 周科平邓环宇杨念哥
- 关键词：数值模拟围岩应力
- 基于核磁共振技术的岩石孔隙结构冻融损伤试验研究被引量：124
- 2012年
- 为研究岩石在冻融循环作用下的孔隙结构损伤特性,选取寒区花岗岩为岩样,在冻结温度为-40℃,融解温度为20℃条件下,分别进行3轮冻融循环试验,并对每轮冻融循环后的岩样进行核磁共振(NMR)测量,得到同一块岩样不同冻融循环次数后的孔隙度、横向弛豫时间T2分布及核磁共振图像(NMRI)。结果表明:花岗岩的T2分布主要为3个峰,随着冻融循环次数的增多,岩石的孔隙度、核磁共振T2谱分布和T2谱面积均会增大,但每个岩样的增大幅度均不同,反映出冻融循环作用下岩石中孔隙的发育和扩展特性;核磁共振图像显示同一块岩样在不同冻融循环次数后的内部微观结构分布,动态地显示岩石的冻融损伤过程。冻融循环条件下岩石核磁共振特征为岩石冻融损伤机制研究提供可靠的试验数据。
- 李杰林周科平张亚民许玉娟
- 关键词：岩石力学核磁共振冻融循环岩石损伤核磁共振成像
- 群空区稳定性聚类分级及处治对策被引量：8
- 2011年
- 为对群空区进行稳定性分级及综合处理研究,在前期空区探测的基础上,基于三维数值模拟程序MIDAS/GTS与FLAC 3D耦合对采空区的稳定性进行模拟分析,综合考虑顶板最大位移、最大主应力、最小主应力等3个因素对群空区进行聚类分级,并在此基础上提出群空区的综合处治对策。结果表明:运用模糊聚类分析方法,实现最大顶板位移、最大主应力和最小主应力的多因素五级分类,分级结果与空区实际的稳定性一致。提出了不同稳定性类别的空区处置对策,为矿山空区的安全处置提供一种技术思路。
- 邓红卫甯瑜琳张行成杜相会胡建华
- 关键词：数值模拟空区稳定性采空区处理
- 中深孔爆破动载荷下块石充填体强度响应研究被引量：12
- 2011年
- 为分析地下中深孔爆破动力载荷作用对充填体安全稳定性的影响和论证废石注浆构筑人工矿柱技术可行性,结合卡房分矿试验采场工程实际,在物理力学试验的基础上,利用LS-DYNA软件对充填体在连续微差爆破动力载荷下的强度响应进行了数值模拟试验。研究结果表明:预裂缝对爆破载荷作用具有明显的减弱效果,且减弱效果随预裂缝的长度增加而递增,当预裂缝长度为爆破落矿宽度2倍时,振动峰值降低83.07%,最大拉应力降低91.14%,能够满足充填体强度要求。在预裂缝存在的情况下,振动主频降低,衰减周期增长,需要更大的微差时间对振动主相进行分离,但是随微差时间进一步增加,降振效果趋缓。数值模拟结果分析表明,选用合理的爆破参数可以对块石充填体人工矿柱进行中深孔爆破。
- 李娜周科平潘东朱和玲
- 关键词：数值模拟
- 基于核磁共振技术的岩体爆破损伤试验研究被引量：24
- 2013年
- 评价岩体爆破损伤程度及其范围对工程爆破参数设计和岩体结构支护具有重要指导意义。在综合分析当前岩体爆破损伤研究方法的基础上,引进核磁共振检测技术,从研究爆破作用导致岩石损伤的本质着手,以岩石孔隙度、横向弛豫时间T2谱等参数为判据,以及核磁共振成像技术这一直观方式定量确定岩体爆破损伤范围。同时,结合超声波测试和岩石力学强度测定等技术手段对核磁共振结果进行比较和论证,并研究核磁共振特征与岩体强度之间的相关性,得出核磁共振孔隙度与单轴抗压强度之间的呈指数分布,并建立单轴抗压强度的预测模型。研究结果表明,核磁共振技术具有较高的实用性和准确性,为研究爆破岩体损伤开辟一种新的技术手段。
- 朱和玲周科平张亚民田坤李杰林
- 关键词：岩石力学核磁共振
- 基于TRIZ理论的采矿方法创新设计被引量：15
- 2010年
- 针对传统采矿方法设计中出现的不足,将TRIZ理论引入采矿方法的创新设计中,在对实际问题分析的基础上,确定了技术和物理矛盾,并运用TRIZ理论的创新原理所提供的思路与线索,对采矿方法进行了创新设计.以广西某矿山的采矿方法设计为实例,详细介绍了TRIZ理论在采矿方法设计中的应用流程,高效率地解决了采矿方法选择中的创新性设计难题,充分表明了TRIZ理论应用于采矿领域进行创新设计的可行性和高效性,为拓宽和创新传统工程领域的设计思路提供了新的工具,将会有广阔的应用前景.
- 周科平李杰林雷涛郭旺
- 关键词：TRIZ理论采矿方法
- 采矿环境再造地下人工结构稳定性综合方法研究与应用被引量：19
- 2012年
- 采矿等地下空间工程的稳定性研究一直是岩土工程界关注的热点问题。在分析、总结近年来国内外地下结构稳定性研究成果的基础上,尝试将数学解析法、经验类比法、相似模型试验法、数值模拟法以及现场监测法有机结合起来,提出研究地下人工结构稳定性的综合分析方法。将该综合分析方法应用到工程实践中,探讨在松软破碎矿岩条件下通过采矿环境再造技术实现矿石安全、高效回采的可行性。研究结果表明,该综合分析方法具有可操作性和实用性,可为此类复杂问题提供科学参考。
- 周科平朱和玲高峰
- 关键词：采矿工程采矿环境再造稳定性
