本文關(guān)鍵詞：單軸壓縮條件下峰值應(yīng)力前后紅砂巖次聲信號(hào)特征研究

  更多相關(guān)文章： 峰值應(yīng)力 次聲信號(hào) 幅值 時(shí)頻特征 累計(jì)振鈴計(jì)數(shù) 能率

【摘要】：礦柱作為井下開采過程中,受單軸荷載構(gòu)件之一,在軸向應(yīng)力作用下時(shí)常發(fā)生變形或失穩(wěn),研究其變形或失穩(wěn)過程中內(nèi)部特征變化,具有一定的理論和工程指導(dǎo)意義。較傳統(tǒng)聲發(fā)射技術(shù)自身局限性,提出一種以次聲波為基礎(chǔ)的次聲探測(cè)手段。為了模擬井下礦柱在受軸向地應(yīng)力下,礦柱發(fā)生變形或失穩(wěn)過程聲發(fā)射信號(hào)特征,而進(jìn)行相關(guān)室內(nèi)巖石次聲試驗(yàn)。在單軸加載條件下,采集紅砂巖加載過程中的力學(xué)、次聲信號(hào)數(shù)據(jù),分析巖樣在峰值應(yīng)力前后的次聲信號(hào)特征,并得到了以下主要結(jié)論:1.對(duì)應(yīng)力—次聲時(shí)域信號(hào)特征分析,發(fā)現(xiàn)其峰值應(yīng)力前后,均有非常明顯的次聲信號(hào)體現(xiàn)出來,并且會(huì)出現(xiàn)不同程度的平靜期。漸進(jìn)式破壞的巖樣,其峰值應(yīng)力后的次聲信號(hào)也會(huì)有較明顯的表現(xiàn),即在不同程度應(yīng)力水平在下降之前,通常都伴隨著較強(qiáng)烈的次聲信號(hào)。脆性斷裂破壞的巖樣,在峰值應(yīng)力前次聲信號(hào)表現(xiàn)較為明顯,然峰值應(yīng)力后直至整體破壞前次聲信號(hào)幅值水平較之前出現(xiàn)一定程度的下降。2.對(duì)巖樣時(shí)頻特征分析,發(fā)現(xiàn)試驗(yàn)紅砂巖巖樣破壞特征頻率范圍集中在1~4Hz,峰值應(yīng)力前后的時(shí)頻特征體現(xiàn)出與時(shí)域信號(hào)相似的特征。3.對(duì)巖樣應(yīng)力—次聲累計(jì)振鈴計(jì)數(shù)特征分析,發(fā)現(xiàn)脆性破壞下的巖樣,其峰值應(yīng)力前次聲信號(hào)累計(jì)振鈴計(jì)數(shù)都有較明顯的上升趨勢(shì),然其峰值應(yīng)力后直至巖樣整體破壞過程中,次聲累計(jì)振鈴計(jì)數(shù)增量較之前表現(xiàn)的不明顯。漸進(jìn)式破壞下的巖樣,其峰值應(yīng)力后期次聲信號(hào)累計(jì)振鈴計(jì)數(shù)增量較之前也會(huì)有較明顯的表現(xiàn),即在不同程度應(yīng)力水平下降之前,通常累計(jì)振鈴計(jì)數(shù)都會(huì)有相對(duì)明顯的上升趨勢(shì)。4.對(duì)巖樣的應(yīng)力—次聲信號(hào)能率特征分析,發(fā)現(xiàn)巖樣峰值應(yīng)力前,均有較高能率水平的次聲信號(hào)出現(xiàn),峰值應(yīng)力時(shí)的次聲信號(hào)能率值卻相對(duì)較低,在峰值應(yīng)力前都存在著不同程度的平靜期。脆性斷裂破壞下的巖樣,在宏觀斷裂面形成過程中,雖然能率有所增大,但整體次聲能率水平較峰值應(yīng)力前有明顯下降趨勢(shì)。漸進(jìn)式破壞下的巖樣,其峰值應(yīng)力后的不同程度應(yīng)力水平下降之前,通常伴隨著能率水平較高的次聲信號(hào)出現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：峰值應(yīng)力 次聲信號(hào) 幅值 時(shí)頻特征 累計(jì)振鈴計(jì)數(shù) 能率
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD315
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題來源及研究意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 傳統(tǒng)聲發(fā)射信號(hào)研究10-12
• 1.2.2 次聲波信號(hào)研究12-13
• 1.3 研究?jī)?nèi)容及方法13-15
• 1.3.1 研究?jī)?nèi)容13-14
• 1.3.2 研究方法14-15
• 1.4 技術(shù)路線圖15-16
• 1.5 本章小結(jié)16-17
• 第二章 室內(nèi)巖石次聲波試驗(yàn)17-29
• 2.1 試驗(yàn)?zāi)康?/span>17
• 2.2 試驗(yàn)方案17-22
• 2.2.1 巖樣制備18-19
• 2.2.2 試驗(yàn)儀器19-22
• 2.3 單軸壓縮次聲試驗(yàn)22-25
• 2.3.1 力學(xué)試驗(yàn)加載參數(shù)22-23
• 2.3.2 次聲信號(hào)采集參數(shù)23
• 2.3.3 試驗(yàn)過程23-25
• 2.4 數(shù)據(jù)處理分析25-28
• 2.4.1 力學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)26-27
• 2.4.2 次聲信號(hào)數(shù)據(jù)27-28
• 2.5 小結(jié)28-29
• 第三章 紅砂巖次聲信號(hào)波形特征分析29-53
• 3.1 本底信號(hào)分析29-35
• 3.1.1 小波基函數(shù)30-32
• 3.1.2 小波基選取32-33
• 3.1.3 小波分解層數(shù)確定33-34
• 3.1.4 本底信號(hào)分析34-35
• 3.2 應(yīng)力—次聲時(shí)域信號(hào)特征35-42
• 3.2.1 次聲時(shí)域信號(hào)特征35-36
• 3.2.2 部分巖樣應(yīng)力—次聲時(shí)域特征36-42
• 3.3 應(yīng)力—次聲時(shí)頻特征42-52
• 3.3.1 短時(shí)傅里葉變換（STFT）43-45
• 3.3.2 部分巖樣應(yīng)力—次聲時(shí)頻特征45-52
• 3.4 小結(jié)52-53
• 第四章 紅砂巖次聲信號(hào)特征參數(shù)分析53-64
• 4.1 應(yīng)力—次聲累計(jì)振鈴計(jì)數(shù)特征53-58
• 4.1.1 門檻值的確定53-54
• 4.1.2 部分巖樣應(yīng)力—次聲累計(jì)振鈴計(jì)數(shù)特征54-58
• 4.2 應(yīng)力—次聲能率特征58-63
• 4.2.1 能率計(jì)算方法58-59
• 4.2.2 部分巖樣應(yīng)力—次聲能率特征59-63
• 4.3 小結(jié)63-64
• 第五章 結(jié)論與展望64-66
• 5.1 結(jié)論64-65
• 5.2 展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 致謝69-70
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果70-71

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