單軸壓縮條件下峰值應力前后紅砂巖次聲信號特征研究.pdf

1、礦柱作為井下開采過程中，受單軸荷載構件之一，在軸向應力作用下時常發(fā)生變形或失穩(wěn)，研究其變形或失穩(wěn)過程中內部特征變化，具有一定的理論和工程指導意義。較傳統(tǒng)聲發(fā)射技術自身局限性，提出一種以次聲波為基礎的次聲探測手段。為了模擬井下礦柱在受軸向地應力下，礦柱發(fā)生變形或失穩(wěn)過程聲發(fā)射信號特征，而進行相關室內巖石次聲試驗。在單軸加載條件下，采集紅砂巖加載過程中的力學、次聲信號數據，分析巖樣在峰值應力前后的次聲信號特征，并得到了以下主要結論：

2、　　1.對應力—次聲時域信號特征分析，發(fā)現其峰值應力前后，均有非常明顯的次聲信號體現出來，并且會出現不同程度的平靜期。漸進式破壞的巖樣，其峰值應力后的次聲信號也會有較明顯的表現，即在不同程度應力水平在下降之前，通常都伴隨著較強烈的次聲信號。脆性斷裂破壞的巖樣，在峰值應力前次聲信號表現較為明顯，然峰值應力后直至整體破壞前次聲信號幅值水平較之前出現一定程度的下降。
　　2.對巖樣時頻特征分析，發(fā)現試驗紅砂巖巖樣破壞特征頻率范圍集中在1

3、~4Hz，峰值應力前后的時頻特征體現出與時域信號相似的特征。
　　3.對巖樣應力—次聲累計振鈴計數特征分析，發(fā)現脆性破壞下的巖樣，其峰值應力前次聲信號累計振鈴計數都有較明顯的上升趨勢，然其峰值應力后直至巖樣整體破壞過程中，次聲累計振鈴計數增量較之前表現的不明顯。漸進式破壞下的巖樣，其峰值應力后期次聲信號累計振鈴計數增量較之前也會有較明顯的表現，即在不同程度應力水平下降之前，通常累計振鈴計數都會有相對明顯的上升趨勢。
　　4.