尾砂胶结充填体单轴压缩损伤及次声特性研究

发布时间：2017-10-15 16:17

  本文关键词：尾砂胶结充填体单轴压缩损伤及次声特性研究

  更多相关文章： 尾砂胶结充填体 单轴压缩 损伤力学 次声波特性 监测 失稳预警

【摘要】：本文从理论方面研究并分析了尾砂胶结充填体在单轴压缩的破坏机理、损伤特征和次声波信号特征。通过尾砂胶结充填体单轴抗压试验,分析在单轴压缩过程中的破坏特征,在此基础上,应用损伤力学理论对尾砂胶结充填体的损伤力学进行分析。通过对尾砂胶结充填体在单轴加载的过程中的次声波特性进行分析,根据尾砂胶结充填体破坏时次声波信号的异常变化来对充填体破坏进行监测。本文研究对实时有效的井下充填体破坏监测系统实现具有重要的意义。主要研究内容包括以下几个方面:(1)通过尾砂充填体单轴抗压强度试验,对充填体单轴压缩破坏特征进行分析,研究充填体单轴压缩过程的破坏特征和机理。(2)通过尾砂充填体单轴抗压强度试验,对充填体单轴压缩过程中的损伤力学进行分析,研究损伤本构方程、损伤特征及损伤特征下充填体变形的能量变化特征。(3)根据尾砂充填体单轴压缩次声波测试试验采集的次声波信号,对信号数据进行累计振铃计数、能率和时频分析,研究尾砂胶结充填体单轴压缩破坏过程中的次声波特征。研究表明该充填体单轴加载破坏时的次声波主频范围与充填体浓度无关,主频范围为1~4Hz。(4)通过尾砂充填体单轴压缩损伤分析结果与次声波参数结果对比,分析损伤与次声波参数之间的关系。分析表明次声波峰值能率与峰值损伤值呈正比关系。(5)根据次声波测试试验采集到的次声波信号特征,次声波可以预测尾砂胶结充填体的失稳破坏,对矿山充填的失稳预警监测具有重要意义。
【关键词】：尾砂胶结充填体 单轴压缩 损伤力学 次声波特性 监测 失稳预警
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD853.34
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 研究意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 损伤国外研究现状10-11
• 1.2.2 损伤国内研究现状11-12
• 1.2.3 次声波国外研究现状12-13
• 1.2.4 次声波国内研究现状13
• 1.3 研究内容13-14
• 1.4 研究方法14-15
• 1.5 技术路线15-16
• 第二章 尾砂胶结充填体单轴抗压强度试验及破坏特征分析16-26
• 2.1 引言16-17
• 2.2 尾砂胶结充填体单轴抗压强度试验17-24
• 2.2.1 试验内容17
• 2.2.2 尾砂材料17
• 2.2.3 试验材料及设备17-19
• 2.2.4 试验试件制备19-21
• 2.2.5 单轴抗压强度试验21-22
• 2.2.6 试验结果及分析22-24
• 2.3 尾砂胶结充填体单轴压缩破坏特征分析24-25
• 2.4 小结25-26
• 第三章 尾砂胶结充填体单轴压缩损伤力学分析26-35
• 3.1 引言26
• 3.2 尾砂胶结充填体单轴压缩的损伤本构方程26-30
• 3.3 尾砂胶结充填体单轴压缩损伤值分析30-32
• 3.4 损伤特性下尾砂胶结充填体变形的能量分析32-33
• 3.5 小结33-35
• 第四章 尾砂胶结充填体单轴压缩次声波特性研究35-53
• 4.1 引言35
• 4.2 尾砂胶结充填体单轴压缩次声波测试试验35-38
• 4.2.1 试验方案35-36
• 4.2.2 试验设备36-38
• 4.2.3 试验过程38
• 4.3 次声波信号数据处理方法38-41
• 4.3.1 次声波信号滤波方法39
• 4.3.2 累计振铃计数39-40
• 4.3.3 能率分析方法40
• 4.3.4 短时傅立叶变换时频分析方法40-41
• 4.4 试验数据分析41-50
• 4.4.1 室内环境本地信号分析42-43
• 4.4.2 充填体单轴压缩次声波数据分析43-50
• 4.5 试验分析结果50-51
• 4.6 小结51-53
• 第五章 结论与展望53-55
• 5.1 结论53-54
• 5.2 展望54-55
• 参考 文献55-58
• 致谢58-59
• 攻读学位期间的研究成果59-60

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本文编号：1038089