【摘要】：中國(guó)大陸較為復(fù)雜的地質(zhì)條件及巨大的巖石工程建設(shè)量使我國(guó)成為世界上遭受工程地質(zhì)災(zāi)害最為嚴(yán)重的地區(qū)之一。為了減少巖石工程建設(shè)過(guò)程中的人員、財(cái)產(chǎn)損失,巖體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)與工程地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)十分必要。巖石本身性質(zhì)及所處地質(zhì)環(huán)境的復(fù)雜性決定了從理論上給出巖體穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)是很困難的,必須依靠監(jiān)測(cè)手段。因此,深入分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與圍巖穩(wěn)定性間的關(guān)系,對(duì)于防治巖體失穩(wěn)破壞誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害、保證礦山安全生產(chǎn)、減少人員及財(cái)產(chǎn)損失具有重要意義。本文基于聲發(fā)射試驗(yàn),首先研究了聲發(fā)射監(jiān)測(cè)信息在巖石破壞過(guò)程中的變化規(guī)律,然后利用該變化規(guī)律建立了一種巖石穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法,最后將該評(píng)價(jià)方法應(yīng)用于石人溝鐵礦境界頂柱的穩(wěn)定性評(píng)價(jià)。主要工作可歸結(jié)為以下幾個(gè)方面：1.對(duì)蝕變花崗片麻巖進(jìn)行單軸壓縮條件下的聲發(fā)射試驗(yàn),分析巖石破壞過(guò)程中聲發(fā)射撞擊參數(shù)隨時(shí)間的變化規(guī)律,確定各參數(shù)前兆現(xiàn)象發(fā)生的時(shí)間順序及對(duì)應(yīng)裂紋演化階段。2.基于單軸壓縮條件下波速隨應(yīng)力的變化規(guī)律,構(gòu)建波速-應(yīng)力關(guān)系模型。然后,將該模型代入聲發(fā)射事件定位算法中,實(shí)現(xiàn)變波速條件下的聲發(fā)射事件定位。3.分析單軸壓縮條件下聲發(fā)射事件的時(shí)空演化規(guī)律,確定巖石破壞前聲發(fā)射事件前兆現(xiàn)象出現(xiàn)的時(shí)間順序及對(duì)應(yīng)裂紋演化階段。4.聯(lián)合分析巖石破裂前聲發(fā)射撞擊參數(shù)及聲發(fā)射事件前兆現(xiàn)象,確定這些現(xiàn)象的一般時(shí)間順序。基于該時(shí)間順序與裂紋演化階段間的關(guān)系建立基于聲發(fā)射時(shí)序特征的巖石穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法,該方法可對(duì)單軸壓縮條件下巖石的穩(wěn)定性做出較為合理的評(píng)價(jià)結(jié)果。5.利用該巖石穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法分析石人溝鐵礦微震監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)露天轉(zhuǎn)地下開(kāi)采過(guò)程中石人溝鐵礦境界頂柱的穩(wěn)定性進(jìn)行評(píng)價(jià),同樣獲得了較為合理的評(píng)價(jià)結(jié)果。
[Abstract]:Because of the complicated geological conditions and the huge amount of rock engineering construction in mainland China, China has become one of the most serious engineering geological disasters in the world. In order to reduce the loss of personnel and property in the process of rock engineering construction, it is necessary to evaluate the stability of rock mass and forecast engineering geological hazards. The nature of rock and the complexity of the geological environment make it difficult to evaluate the stability of rock mass theoretically and must rely on monitoring methods. Therefore, it is of great significance to analyze the relationship between monitoring data and the stability of surrounding rock mass to prevent the geological disasters induced by rock mass instability, to ensure the safety of mine production and to reduce the loss of personnel and property. In this paper, based on the acoustic emission test, the variation of acoustic emission monitoring information in the process of rock failure is studied, and then a rock stability evaluation method is established by using the change law. Finally, the evaluation method is applied to the stability evaluation of the boundary top column of Shirengou Iron Mine. The main work can be summed up in the following aspects: 1. The acoustic emission (AE) test of altered granitic gneiss under uniaxial compression was carried out. The variation of AE impact parameters with time during rock failure was analyzed, and the time sequence of precursor phenomena and corresponding crack evolution stage were determined. Based on the variation of wave velocity with stress under uniaxial compression, the relationship between wave velocity and stress is established. Then, the model is put into the acoustic emission event location algorithm to realize the acoustic emission event location. 3. The temporal and spatial evolution of acoustic emission events under uniaxial compression is analyzed, and the time sequence of precursor phenomena of acoustic emission events before rock failure and the corresponding crack evolution stage are determined. The parameters of acoustic emission impact before rock rupture and the precursor phenomena of acoustic emission events are analyzed and the general time sequence of these phenomena is determined. Based on the relationship between the time sequence and the stage of crack evolution, a rock stability evaluation method based on acoustic emission time series is established. The method can make a reasonable evaluation result of rock stability under uniaxial compression. The rock stability evaluation method is used to analyze the microseismic monitoring data of Shirengou iron mine, and the stability of the boundary top pillar of Shirengou iron mine in the process of open-pit to underground mining is evaluated, and the more reasonable evaluation results are also obtained.
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TD313

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 袁臣;童敏明;賀新民;唐守鋒;童夏敏;鄧世建;;智能聲發(fā)射儀的研究[J];工礦自動(dòng)化;2011年10期

2 朱名銓,嚴(yán)新民,沈佩麗,張春江;車削加工中的聲發(fā)射的研究[J];工具技術(shù);1985年10期

3 賈樂(lè)樂(lè);楊國(guó)安;沈江;王龍;馬屈楊;;金屬管直徑對(duì)聲發(fā)射波傳播的影響[J];無(wú)損檢測(cè);2013年06期

4 G.Faninger;P.Jax;;用聲發(fā)射分析方法控制熱處理[J];國(guó)外化學(xué)熱處理;1980年01期

5 韋花貌;;聲發(fā)射傳播特性及傳導(dǎo)方式的研究綜述[J];裝備制造技術(shù);2012年08期

6 樊培麗;顧福根;張相權(quán);吳先河;;焊接延遲裂紋與聲發(fā)射訊號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系的初步試驗(yàn)[J];化工與通用機(jī)械;1979年09期

7 韓同春;張杰;;考慮含缺陷巖石的聲發(fā)射數(shù)值模擬研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2014年S1期

8 祝方才,潘長(zhǎng)良,曹 平;巖石結(jié)構(gòu)對(duì)聲發(fā)射影響的試驗(yàn)研究及數(shù)值模擬初探[J];有色金屬(礦山部分);2002年02期

9 劉志艷;用于磨削加工的聲發(fā)射監(jiān)測(cè)儀的研究[J];燕山大學(xué)學(xué)報(bào);1999年03期

10 紀(jì)洪廣,喬蘭,張樹(shù)學(xué),關(guān)士良,郭文生;深部巖體穩(wěn)定性評(píng)價(jià)的聲發(fā)射-壓力耦合模式[J];中國(guó)礦業(yè);2001年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 張大倫;劉寶林;;鉆進(jìn)碎巖過(guò)程中的聲發(fā)射監(jiān)測(cè)[A];第三屆全國(guó)巖石動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文選集[C];1992年

2 宮永輝;蘇飛;;磁聲發(fā)射應(yīng)力檢測(cè)方法研究[A];中國(guó)力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

3 劉建新;李世愚;和雪松;唐林波;;巖石的Felicity效應(yīng)和卸載時(shí)的聲發(fā)射[A];中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)年刊2002——中國(guó)地球物理學(xué)會(huì)第十八屆年會(huì)論文集[C];2002年

4 楊世鳳;劉琳;趙繼民;徐錚;李建凱;;作物水脅迫檢測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[A];2007年中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2007年

5 王德超;楊永杰;李玉壽;陳紹杰;;煤樣蠕變變形規(guī)律及聲發(fā)射特征試驗(yàn)研究[A];2010年海峽兩岸材料破壞/斷裂學(xué)術(shù)會(huì)議暨第十屆破壞科學(xué)研討會(huì)/第八屆全國(guó)MTS材料試驗(yàn)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

6 李紀(jì)漢;;完整巖石樣品在不同溫度下單軸加載破壞過(guò)程的聲發(fā)射m值變化[A];第四屆全國(guó)構(gòu)造物理、第二屆全國(guó)高溫高壓聯(lián)合學(xué)術(shù)討論會(huì)論文摘要[C];1989年

7 徐東強(qiáng);周昌達(dá);許昭永;;G型加載途徑下巖石的聲發(fā)射及超聲波衰減特性[A];第二屆全國(guó)巖石動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文選集[C];1990年

8 秦乃兵;徐東強(qiáng);張艷博;;天然弱面巖體真三軸壓縮下聲發(fā)射機(jī)制研究[A];第九屆全國(guó)結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集第Ⅲ卷[C];2000年

9 張淑峰;屠曉利;魏金祝;;灰色預(yù)測(cè)模型在巖體失穩(wěn)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用[A];隧道、地下工程及巖石破碎理論與應(yīng)用——隧道、地下工程及巖石破碎學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

10 張淑峰;屠曉利;魏金祝;;灰色預(yù)測(cè)模型在巖體失穩(wěn)預(yù)報(bào)中的應(yīng)用[A];隧道、地下工程及巖石破碎學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2007年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前5條

1 記者 鈕海東報(bào)道;聲華智能聲發(fā)射儀真了得[N];廣東科技報(bào);2001年

2 段慶儒;聲發(fā)射儀器[N];中國(guó)水利報(bào);2003年

3 楊慎勤;“聲發(fā)射”探傷把關(guān)埋件質(zhì)量[N];中國(guó)水利報(bào);2001年

4 河南 趙理科;FM立體聲發(fā)射IC BH1417的正確應(yīng)用[N];電子報(bào);2002年

5 何紅兵;新型巖體監(jiān)測(cè)技術(shù)可靠性高[N];中國(guó)化工報(bào);2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 張鵬海;基于聲發(fā)射時(shí)序特征的巖石破裂前兆規(guī)律研究[D];東北大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：2154853