巖石破裂失穩(wěn)聲發(fā)射監(jiān)測(cè)頻段信息識(shí)別研究
本文選題:巖石力學(xué) + 聲發(fā)射; 參考:《巖土工程學(xué)報(bào)》2017年06期
【摘要】:首先對(duì)聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行分頻處理,分析巖石損傷破裂演化過(guò)程中聲發(fā)射信號(hào)頻段分布規(guī)律。根據(jù)巖石斷裂模式與聲發(fā)射頻率存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,證明了巖石破裂監(jiān)測(cè)中聲發(fā)射前兆優(yōu)勢(shì)頻段的存在,進(jìn)一步構(gòu)建前兆優(yōu)勢(shì)頻段的計(jì)算方法,確定聲發(fā)射監(jiān)測(cè)巖石破裂的最優(yōu)短臨預(yù)報(bào)參數(shù)。通過(guò)開(kāi)展花崗巖圓形隧洞模型水平卸荷試驗(yàn),分析整個(gè)過(guò)程的聲發(fā)射信號(hào),尋找前兆優(yōu)勢(shì)頻段,以此驗(yàn)證方法的可靠性。研究結(jié)果表明,水平方向卸荷瞬間,隧洞兩壁發(fā)生劈裂破壞,頻段(31.25~62 k Hz)的小波能量占比達(dá)73%以上。臨近最終破裂,頻段(7.8125~15.625 k Hz)變能系數(shù)CD6?由前一刻的0.5突增到15,具有典型的災(zāi)變響應(yīng)特征,可以確定該頻段為聲發(fā)射前兆優(yōu)勢(shì)頻段。選擇CD6??作為宏觀破裂的短臨預(yù)報(bào)參數(shù),再結(jié)合臨近最終破裂前聲發(fā)射主頻在頻段(90~105 k Hz)和(13~20 k Hz)所出現(xiàn)的響應(yīng)突現(xiàn)規(guī)律,可以為預(yù)測(cè)花崗巖圓形隧洞模型的失穩(wěn)破壞提供預(yù)警參量。
[Abstract]:First, the frequency distribution of acoustic emission signal is analyzed in the process of rock damage and fracture evolution. According to the corresponding relationship between rock fracture model and acoustic emission frequency, the existence of dominant frequency band of acoustic emission precursor in rock fracture monitoring is proved, and the calculation method of precursor dominant frequency band is further constructed. The optimal short-term and imminent prediction parameters for acoustic emission monitoring of rock rupture are determined. Through the horizontal unloading test of granite circular tunnel model, the acoustic emission signal of the whole process is analyzed, and the premonitory dominant frequency band is found to verify the reliability of the method. The results show that at the moment of horizontal unloading, splitting failure occurs on the two walls of the tunnel, and the wavelet energy of the tunnel is over 73% of the Prida in the frequency band of 31.25 ~ 62kHz. Near the final rupture, the frequency band is 7.8125 (15.625kHz) and the energy conversion coefficient is CD6? The frequency range is increased from 0.5 to 15, which is characterized by a typical catastrophic response. It can be determined that the frequency band is the dominant frequency band of acoustic emission precursor. Select CD6? As a short-term and imminent prediction parameter of macroscopic rupture, combined with the emergent response law of the main frequency of acoustic emission in the frequency range of 90 ~ 105kHz and 131320kHz), it can provide an early warning parameter for predicting the instability failure of the granite circular tunnel model.
【作者單位】: 華北理工大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院;大連理工大學(xué)巖石破裂與失穩(wěn)研究中心;東北大學(xué)測(cè)繪遙感與數(shù)字礦山研究所;
【基金】:國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(“973”計(jì)劃)項(xiàng)目(2014CB047100) 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51374088,51574102,51604117)
【分類號(hào)】:TU454
【相似文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 張永彬;唐春安;張懷;梁正召;馬天輝;楊天鴻;;巖石破裂過(guò)程分析系統(tǒng)中的應(yīng)力并行求解[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2006年03期
2 張永彬;唐春安;梁正召;徐濤;李連崇;;巖石破裂過(guò)程分析系統(tǒng)并行計(jì)算方法研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2006年09期
3 Freund F T;Dahlgren R P;Chu J J;張禎;;巖石破裂以及破裂前信號(hào)的演變[J];國(guó)際地震動(dòng)態(tài);2011年01期
4 周大莊,馬福勝,謝端,郭自強(qiáng);巖石破裂時(shí)光輻射的實(shí)驗(yàn)研究[J];地球物理學(xué)報(bào);1987年02期
5 郭自強(qiáng),周大莊,馬福勝,施行覺(jué),席道瑛,程純杰,周志文;巖石破裂中的電子發(fā)射[J];科學(xué)通報(bào);1987年11期
6 郭自強(qiáng),周大莊,施行覺(jué),馬福勝,席道瑛,程純杰,周志文;巖石破裂中的電子發(fā)射[J];地球物理學(xué)報(bào);1988年05期
7 朱元清,羅祥麟,郭自強(qiáng),趙志光,祝中偉;巖石破裂時(shí)電磁輻射的機(jī)理研究[J];地球物理學(xué)報(bào);1991年05期
8 施行覺(jué),牛志仁;巖石破裂斷面的分維研究[J];科學(xué)通報(bào);1991年07期
9 魏光興;金安忠;刁守中;周翠英;肖蘭喜;;日本的巖石破裂實(shí)驗(yàn)與地震預(yù)報(bào)[J];國(guó)際地震動(dòng)態(tài);1992年07期
10 李世愚;陸陽(yáng)泉;趙家騮;;中、俄、美大尺度巖石破裂實(shí)驗(yàn)考察報(bào)告[J];國(guó)際地震動(dòng)態(tài);1993年07期
相關(guān)會(huì)議論文 前10條
1 唐春安;;巖石破裂過(guò)程數(shù)值模擬方法發(fā)展的若干問(wèn)題[A];世紀(jì)之交軟巖工程技術(shù)現(xiàn)狀與展望[C];1999年
2 謝強(qiáng);錢惠國(guó);蔣爵光;;掃描電鏡下巖石破裂過(guò)程的連續(xù)觀察及其破壞機(jī)制分析[A];第四屆全國(guó)工程地質(zhì)大會(huì)論文選集(二)[C];1992年
3 劉斌;楊海濤;郭自強(qiáng);;巖石破裂強(qiáng)度與斷面分維[A];1991年中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第七屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1991年
4 唐春安;徐小荷;;巖石破裂過(guò)程中的災(zāi)變問(wèn)題[A];第四屆全國(guó)巖石破碎學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];1989年
5 鄭捷;;巖石破裂和地震現(xiàn)象中的分形、自組織和混沌(綜述)[A];中國(guó)地震學(xué)會(huì)第四次學(xué)術(shù)大會(huì)論文摘要集[C];1992年
6 周傳波;;巖石破裂過(guò)程中的電子發(fā)射規(guī)律淺析[A];面向21世紀(jì)的巖石力學(xué)與工程:中國(guó)巖石力學(xué)與工程學(xué)會(huì)第四次學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];1996年
7 楊天鴻;于慶磊;唐春安;李連崇;朱萬(wàn)成;梁正召;;巖石破裂過(guò)程穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)滲流特征模擬分析[A];中國(guó)力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2005論文摘要集(下)[C];2005年
8 王雁暉;郭自強(qiáng);胡天躍;;巖石破裂電子發(fā)射的有限勢(shì)壓縮原子模型[A];1993年中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第九屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1993年
9 梁正召;王述紅;唐春安;徐濤;張亞芳;;非均勻性巖石破裂的網(wǎng)格效應(yīng)[A];東北巖石力學(xué)與工程分會(huì)學(xué)術(shù)討論會(huì)論文集[C];2005年
10 劉長(zhǎng)武;;巖石破裂過(guò)程中的聲學(xué)特征及其在采礦工程中的應(yīng)用[A];第五屆全國(guó)構(gòu)造物理、第三屆全國(guó)高溫高壓學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要[C];1992年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條
1 朱星;巖石破裂次聲探測(cè)技術(shù)與信號(hào)特征研究[D];成都理工大學(xué);2014年
2 梁正召;三維條件下的巖石破裂過(guò)程分析及其數(shù)值試驗(yàn)方法研究[D];東北大學(xué);2005年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前4條
1 趙世宇;基于小波包分析的含水巖石破裂前兆研究[D];東北大學(xué);2014年
2 龍海麗;巖石破裂過(guò)程的自電位異常的研究[D];中國(guó)地震局地球物理研究所;2003年
3 姚羲和;TBM盤(pán)形滾刀線性切割試驗(yàn)中巖石破裂模式研究[D];南京大學(xué);2014年
4 呂海洋;基于RFPA與DDA耦合的巖石破裂過(guò)程分析方法研究[D];大連理工大學(xué);2014年
,本文編號(hào):2026145
本文鏈接:http://sikaile.net/jianzhugongchenglunwen/2026145.html