张亚民
- 作品数：11 被引量：359H指数：9
- 供职机构：中南大学资源与安全工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学矿业工程化学工程天文地球更多>>
- 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：128
- 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
- 冻融循环条件下岩石核磁共振特性的试验研究被引量：99
- 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
- 冻融作用下花岗岩的细观损伤机理及演化规律
- 我国是受寒区冻融作用影响最大的国家之一。在气候条件造成的温差作用下,岩体面临着冻结和融解的循环过程。在这个循环过程中,水的相变和成岩颗粒之间的各向异性都会造成岩石微结构的损伤,进而降低岩体的承载能力,直至岩石破坏,从而影...
- 张亚民
- 关键词：冻融循环花岗岩核磁共振本构关系
- 文献传递
- 冻融循环条件下风化花岗岩物理特性的实验研究被引量：20
- 2014年
- 为研究风化岩石在冻融循环作用下物理特性的变化情况,选取风化花岗岩为试样,在冻结温度为-40℃,融解温度为20℃条件下分别进行0,10,20和30次冻融循环实验,并进行单轴抗压强度测试。研究结果表明:风化岩石的质量在冻融后增大,且每组岩样的平均质量变化率随着冻融次数的增加而增大;随着冻融循环次数的增加,风化花岗岩的单轴抗压强度、弹性模量、冻融系数、风化程度系数都逐渐降低;在30次冻融循环作用下,岩样由中等风化岩变为强风化岩。
- 李杰林周科平张亚民许玉娟
- 关键词：冻融循环风化花岗岩风化程度
- 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
- 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：21
- 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
- 冻融循环对风化花岗岩物理特性影响的实验研究被引量：25
- 2012年
- 在冻结温度为-40℃,融化温度20℃的环境下对风化花岗岩进行0,10,20,30次冻融循环实验;并对岩样进行室温下岩芯核磁共振和常规单轴压缩实验,得到冻融循环后岩石的孔隙度、孔隙分布和单轴抗压强度,孔隙度与循环次数拟合多项式。实验结果表明:冻融循环后风化花岗岩饱和水状态下的质量均会增加;岩石内部的孔隙分布发生了明显变化;中小尺寸的孔隙数量增加且随循环次数增加而增长;花岗岩强度明显降低,冻融系数和单轴抗压强度随循环次数的增加而减小,弹性模量有所降低。最后利用损伤力学原理对岩样进行冻融损伤分析,得到有效应力与孔隙度表达式,为研究寒区岩体工程损伤破坏机理和稳定性评价提供参考数据。
- 周科平许玉娟李杰林张亚民
- 关键词：风化花岗岩冻融核磁共振有效应力
- 缓倾斜薄矿体采场伪倾斜布置及参数优化研究被引量：12
- 2012年
- 为了实现高效低成本开采缓倾斜薄矿体的目标,基于对缓倾斜薄矿体开采方法以及铲运机运距的研究,利用数学方法定量分析了伪倾斜采场布置中的各个采场参数之间的关系,得到各采场参数之间的数学公式,为生产实践确定采场参数提供了理论参考标准。针对国内某矿山1～9号缓倾斜薄矿体,在伪倾斜布置理论分析的基础上,运用正交试验方法对矿山采场参数的确定进行优化定量研究,选出最优的采场参数布置方案以及各因素影响采场指标值(采矿生产能力和采场成本)的权重大小,确定最优方案为A2B2C1,即矿体伪倾斜布置方向与矿体倾向夹角为45°、采场宽度8 m、采场沿倾向长度50 m。改善了传统采场参数的定性确定,提供了科学、准确、定量的理论判定依据,使得采场的生产能力得到提升以及采准工程的布置成本减低。此优化方案可推广应用到类似矿山。
- 周科平翟建波高峰胡普仑张亚民
- 关键词：伪倾斜采场布置缓倾斜薄矿体
- 基于核磁共振技术的岩石孔隙结构特征测定被引量：81
- 2012年
- 为研究岩石的孔隙结构特征,采用核磁共振技术(NMR)对花岗岩进行测量,得到花岗岩的横向弛豫时间t2分布、NMR测量结果和核磁共振成像图像。研究结果表明:花岗岩的t2分布主要为3个峰,第1个峰和第2个峰的面积占峰总面积的98%以上;岩石组成颗粒粒度的不同,引起了岩石核磁共振弛豫特性的差异。花岗岩的平均孔隙度为1.79%,t′2平均值为26.1ms,束缚流体饱和度平均值占88.5%,核磁共振成像显示岩石的孔隙结构特征,为孔隙结构分析提供依据。岩石核磁共振特征的变化规律和成像结果为岩石微观结构和岩石损伤机理研究提供实验数据。
- 周科平李杰林许玉娟张亚民
- 关键词：核磁共振孔隙结构弛豫时间核磁共振成像
