發(fā)布時間：2018-04-19 05:04

  本文選題：花崗巖 + 聲發(fā)射　； 參考：《采礦與安全工程學報》2017年02期

【摘要】：通過開展自然花崗巖單軸壓縮聲發(fā)射實驗,獲取巖石變形破裂全過程聲發(fā)射波形信號,基于頻譜分析理論,分析花崗巖破裂過程聲發(fā)射主頻演化規(guī)律,研究花崗巖變形破裂的主頻多元前兆特征。研究結(jié)果表明:最高頻、最低頻、敏感主頻出現(xiàn)率和主頻變異系數(shù)4個參數(shù)能夠從不同角度反映巖石破裂過程,適合作為巖石失穩(wěn)預測的主要參數(shù);巖石破裂前,最高頻密集出現(xiàn)接近110 k Hz的主頻值,最低頻由接近0.4 k Hz低頻值密集出現(xiàn)的活躍期轉(zhuǎn)入極少接近0.4 k Hz低頻值出現(xiàn)的穩(wěn)定期;35~45 k Hz頻段的主頻值對此類花崗巖內(nèi)部裂紋積聚最為敏感,加載后期此頻段主頻出現(xiàn)率突現(xiàn)大幅度下降并轉(zhuǎn)入平靜;主頻變異系數(shù)在巖石破裂前密集出現(xiàn)較大幅度上升點。經(jīng)統(tǒng)計分析,4個參數(shù)對巖石破裂前兆的響應時間從早到晚依次為最高頻、最低頻、敏感主頻出現(xiàn)率和主頻變異系數(shù)。不同參數(shù)能夠從不同角度反映巖石內(nèi)部裂紋演化過程,鑒于巖石變形破壞的復雜性,建議對各參數(shù)進行聯(lián)合分析,為巖石破裂災變提供更可靠的預警信息。
[Abstract]:Through the uniaxial compression acoustic emission experiment of natural granite, the acoustic emission waveform signal of the whole process of rock deformation and rupture is obtained. Based on the spectrum analysis theory, the evolution law of the main frequency of acoustic emission in the process of granite rupture is analyzed.The main frequency multivariate precursor characteristics of granite deformation and fracture are studied.The results show that the four parameters, the highest frequency, the lowest frequency, the sensitive main frequency occurrence rate and the main frequency variation coefficient, can reflect the rock fracture process from different angles and are suitable for the prediction of rock instability.At the highest frequency, the main frequency value is close to 110kHz.The lowest frequency is the most sensitive to the accumulation of internal cracks in this type of granite, from the active period of close to 0.4 kHz concentrated low frequency value to the main frequency value of the stable phase 35 ~ 45 kHz, which rarely approaches 0.4 kHz low frequency value.At the later stage of loading, the frequency of the main frequency suddenly decreased and turned to calm, and the coefficient of variation of the main frequency increased by a large margin before the rock burst.By statistical analysis, the response time of the four parameters to the rock rupture precursor is the highest frequency, the lowest frequency, the sensitive main frequency occurrence rate and the main frequency variation coefficient from early to late.Different parameters can reflect the evolution process of rock internal cracks from different angles. In view of the complexity of rock deformation and failure, it is suggested that the parameters should be analyzed jointly to provide more reliable early warning information for rock rupture and catastrophe.
【作者單位】： 華北理工大學礦業(yè)工程學院河北省礦業(yè)開發(fā)與安全技術(shù)重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金項目(51374088,51174071,51574102) 河北省自然科學基金項目(E2012209047)
【分類號】：TD311

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