周亚楠
- 作品数：10 被引量：32H指数：4
- 供职机构：中南大学资源与安全工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金新疆维吾尔自治区重大科技专项湖南省自然科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学矿业工程交通运输工程天文地球更多>>
- 含充填椭圆形孔洞砂岩力学破坏特性试验研究被引量：4
- 2019年
- 为研究充填物力学性能对含椭圆形孔洞岩石力学破坏特性的影响,通过在预制孔洞内填充不同配比的水泥砂浆,对含充填椭圆形孔洞板状砂岩试样进行单轴压缩试验,并借助声发射系统和数字图像相关技术记录并分析试样的破裂过程和裂纹扩展特征。研究结果表明:含椭圆形孔洞试样的强度和弹性模量相对于完整试样分别降低了24.45%和23.05%,而充填后试样的起裂应力、峰值应力和弹性模量均有所提高,且提升幅度随充填物本身力学性能的增强而增大。充填作用对岩样的裂纹起裂、扩展及最终破坏形态的影响也很明显,含椭圆形孔洞试样的破坏模式随充填物力学性能的增强由拉伸破坏向剪切破坏转变。通过将声发射技术与数字图像相关技术相结合应用,能够建立起岩石宏观力学响应与细观力学行为之间的关系。
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- 关键词：岩石力学破坏过程数字图像相关声发射
- 不同粒径级配煤矸石回填料压缩沉降规律试验研究
- 针对传统煤矿开采过程中形成的大量地下采空区对安全生产和地表构筑物造成的潜在威胁以及排放出的大量煤矸石露天堆放，占用耕地、破坏环境、易产生灾害事故等威胁这一突出矛盾的现状，广大学者和生产技术人员提出了煤矸石不出井直接回填采...
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- 关键词：煤矸石沉降规律最终沉降量
- 弹性范围内加卸载时岩石波速-应力-储能对应关系研究被引量：4
- 2018年
- 为了获得岩石储能的定量化表征方法,基于岩石内部储能可以通过其受载状态下岩石应力-应变关系曲线下的面积来定量化计算的原理,在实验室内测试了岩石试样在弹性范围内反复加卸载下波速-应力、应力-储能的对应关系。结果表明,对处于弹性阶段的大理岩试件进行多次反复加卸载,加载过程中波速随压应力线性增加,卸载过程中波速随压应力减少而线性下降;且同一应力下,加载对应的波速一般低于卸载时波速,但随着加卸载次数增加,这种同一应力下的加卸载波速之间的差值会越来越小,趋近于相同,此时整体的线性规律性更加明显。测试结果还显示,弹性阶段内,大理岩试样的单轴加卸载应力与能量密度较好地符合复合幂函数关系。通过应力作桥梁,构建出波速与能量之间的量化对应函数关系,从而找到了一种用波速来表征岩石储能的定量化方法。
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- 关键词：岩石应力波速卸载岩爆
- 一种基于激光测距的大断面巷(隧)道收敛变形高效测量装置的研发及应用被引量：8
- 2017年
- 为保证大断面巷(隧)道收敛变形精确测量,研发了便捷式激光测距仪新装置,通过结构设计创新,新装置利用万向球云台替代多轴连接杆,提高了发射接收装置的稳定性和校准能力,最终实现了原位测量;测点布置采用改进的十字型布置方式,增加BE测量路线,形成五测点矩阵ABB'CE;利用小变形原理和三角函数原理推导出了巷道收敛变形计算原理,分别得到了巷道两侧帮相对中轴线的位移量和顶底板的位移量。由于客观因素导致测量数据存在误差,因此针对单次测量和多期测量分别进行误差处理,采用测定值子样平均值来估计单次测量真值,多期测量采用半参数回归分析法消除误差。新型装置在贵州开阳磷矿下属马路坪矿区得到了首次应用,对新开挖大断面巷道表面收敛变形进行长期监测,获得了该矿区深部软岩巷道的基本变形规律。
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- 关键词：大断面巷道
- 弹性范围内不同加载速率下的波速特征及能耗分析
- 2019年
- 为了探究不同加载速率下波速-应力的变化规律以及能量损耗特征,采用硬岩材料大理岩进行了单轴压缩下弹性范围内不同加载速率下的试验研究,测试了加载速率对波速以及能量的影响规律。结果表明,加载速率的变化不会影响波速-应力之间的总体变化规律,波速-应力依然符合线性关系,但低加载速率和高加载速率下的线性关系显现不明显;不同应力条件下加载速率-波速曲线呈现了3个阶段,分别为压密-弹性过渡阶段、弹性阶段和弹性-损伤过渡阶段,整体上加载速率对波速的影响不大;大理岩在不同阶段吸收的总能量较为稳定,弹性能在压密-弹性过渡阶段和弹性阶段较为稳定,而在弹性-损伤过渡阶段出现缓慢的减小,耗散能在整个阶段都出现了明显的减小。
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- 关键词：岩石力学单轴压缩加载速率能量损耗
- 引入外参数的声发射系统在地应力测量中的应用被引量：8
- 2017年
- 为解决AE法测量地应力时存在的测试精度低、可靠性差、Kaiser效应点不易判别的问题,采用先进的MTS 815材料试验机作为加载设备、PCI-2声发射仪作为声发射信号采集设备,并通过外参数引入技术改造,实现了加载设备和声发射仪二者数据采集的实时同步化,解决了声发射信号特征点与应力值间准确对应关系问题,提高了测试的准确性和精度。在此基础上,分析研究了分级多次循环加载方式下岩石试件声发射信号激发特征与规律,找到了准确获取地应力特征点的方法和波形处理技术,大大提高了测试的可靠性。利用该系统对甘肃白银集团小厂坝铅锌矿深部矿区进行了3个中段15个测点的地应力测试,获得了该矿区原岩应力场分布及变化规律,可为后续安全生产设计提供可靠基础数据。
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- 关键词：声发射地应力KAISER效应
- 基于波速测量的岩石储能量化表征方法研究
- 2019年
- 为了定量化表征岩石储能,选择3类典型岩石(强度较低的红砂岩、中等强度的大理岩和坚硬的花岗岩),在弹性区间内对其压缩载荷(或应力)与纵波波速之间的随动关系进行测试研究,并根据其应力—应变特征曲线,计算出应力与存储能量之间的定量关系,建立以应力为桥梁的"波速—应力—储能"的定量化表征方法。结果表明:在3种典型岩石弹性阶段内,其纵波波速与压缩应力均呈现出明显的线性关系;压缩应力与岩石储能之间基本符合复合幂指数关系;根据卸载波速—应力、应力—弹性储能所建立的模型,可以得到卸载波速与弹性储能之间的对应函数关系,实现了用波速定量化表征岩石储能的目的,即获得了一种较为可行的用波速定量化表征岩石储能的测试技术方法。测试结果还表明:硬岩比软岩更适合采用此方法来定量化表征存储的能量,其精度和准确度更高。
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- 关键词：岩石强度
- 一种测定岩石自由膨胀率的新方法
- 自由膨胀率是表征膨胀岩变形特性的一个重要指标,对岩土工程建设的设计与施工具有重要意义.本文提出的竹节式高精度岩石自由膨胀率测定装置和测试方法突破了传统测试方法存在的必须将岩石加工成特定的形状和尺寸的局限性,避免了因试件加...
- 马春德周亚楠
- 关键词：岩石力学自由膨胀率评价指标
- 文献传递
- 岩石三轴拉伸试验装置研制及其应用被引量：3
- 2018年
- 为准确地测量岩石试样在不同围压作用下的拉伸强度与变形特性,对用于岩石三轴压缩试验的MTS815材料试验机为主体设备进行了一系列技术改造,一方面设计加工了一套试验机活塞与三轴室的随动连锁装置,使原本只能提供压缩载荷的MTS815试验机也能精确提供轴向拉伸荷载;另一方面设计开发一种多自由度岩石试样三轴拉伸夹具,解决岩石等脆性材料在拉伸过程中难以始终保持对中的技术难题。提出一套完整的测试技术方法,能实现0~140 MPa围压范围内各种岩石试件的复杂三轴直接拉伸测试研究,利用研发的配套装置与测试方法对页岩试样进行了三轴拉伸试验。结果表明,试验装置和试验方法完全能够进行不同围压条件下的岩石三轴拉伸试验,得到相应的三轴拉伸试验曲线;页岩在低围压和高围压下呈现不同的破坏特征和破坏形式,低围压下依然呈现脆性特征,高围压下则是由脆性向塑性转换。
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- 爆破振动特征参量预测的非线性模型及应用被引量：5
- 2014年
- 选取最大段药量、总药量、水平距离、高差、前排抵抗线、预裂缝穿透率、完整性系数、测点与最小抵抗线方向夹角、炸药爆速9个因素为判别指标,基于非线性分析方法支持向量机理论建立了预测爆破振动幅值、主频率、主频率持续时间等的爆破振动特征参量预测模型。将该方法应用到大冶有色铜绿山矿露天采场爆破振动对砌体结构破坏效应预测问题中,对现场实测的93组数据进行训练和检验,用另外15组现场数据作为预测样本进行测试,预测结果与实测情况吻合较好。研究表明,该方法回判估计的误判率低,判别性能良好,是爆破振动对砌体结构破坏效应预测的一种有效新方法,可以在实际工程中进行推广应用。
- 马春德董陇军周亚楠徐纪成
- 关键词：爆破工程支持向量机模型
