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.pdf

1、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：

2、　　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

3、~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，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。
　　4.