单轴压缩下充填体-砂岩组合体声发射特性试验研究

发布时间：2021-10-30 05:25

　　声发射常用于岩石破坏失稳监测,同时作为无损监测的一种重要手段,已逐渐扩展运用于充填体稳定性的监测。但在实际充填采矿过程中,存在充填体-岩石组合体联合承载的现象,由于受采矿作业与爆破等因素影响,直接对岩石或者充填体进行声发射监测较为困难,需要间隔岩石或者充填体进行声发射监测。为此,相比于单独直接对充填体或岩石的声发射特性进行研究,研究分析充填体-岩石组合体受压破坏过程的声发射特性及主要区别更有意义。因此,本文制备了尾砂胶结充填体、砂岩以及充填体-砂岩组合体三种标准圆柱体试件,分别进行了单轴压缩声发射试验,获取了各试件破坏过程的力学参数和声发射参数,并记录了波形数据。首先分析了充填体、砂岩与组合体试件中充填体侧、砂岩侧受压破坏过程中声发射事件数、振铃计数、能量与RA值等基本参数特征。再研究了三种试件声发射信号主频、幅度的分布特征以及主频-幅度信号模式的主要差异。然后设计了BP神经网络对充填体-砂岩组合体试件受压破坏产生的充填体与砂岩声发射信号源予以识别与分类。最终探究了各试件在不同应力水平下的声发射分形维数的变化特征,以期为充填体、岩石以及充填体-岩石组合体材料受压破坏声发射监测、预测提供... 

【文章来源】：江西理工大学江西省

【文章页数】：101 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

某铜矿-260m中段盘区进路回采过程平面示意图

ZS-200钻孔取样机

第二章充填体、砂岩与组合体单轴压缩声发射试验8第二章充填体、砂岩与组合体单轴压缩声发射试验本章主要包括三部分内容：即充填体、砂岩与充填体-砂岩组合体试件的制备，三种试件的单轴压缩声发射试验以及单轴压缩试验结果的分析（其中充填体-砂岩组合体试件以下简称为组合体试件）。首先根据国际岩石力学试验标准与实验室现有条件，制备了胶结充填体、砂岩、充填体-砂岩组合体三种标准圆柱体试件，并对其主要物理参数进行测定，为后续试验顺利进行提供保证；然后对其进行单轴压缩声发射试验，记录保存各试件的力学原始数据与声发射原始数据；最后对试验结果进行初步分析，分析其强度、变形等力学特性，为后续充填体、砂岩与组合体试件的声发射特性研究奠定基矗2.1试件制备及主要物理参数测定2.1.1砂岩试件制备为使试件更具代表性，选取结构较完整的岩块用于制备砂岩试件。首先利用ZS-200钻孔取样机（见图2.1）钻取岩块，选取长度大于110mm的岩芯，其中剔除有明显裂纹与裂隙的岩芯。再利用JKDQ-1T型智能岩样切割机（见图2.2）切割得到约103mm的岩样。最后，使用JKSHM-200双面磨石机（见图2.3）打磨岩样的两个端面，获得标准试件，其中标准试件上下端面不平行度小于±0.05mm，端面与轴向最大偏差小于±0.25°，满足国际岩石力学学会（ISRM）建议的尺寸和精度。图2.1ZS-200钻孔取样机图2.2JKDQ-1T型智能岩样切割机


本文编号：3466138