声波检测技术在石雷钨矿采空区稳定性分析中的应用研究

发布时间：2025-04-27 00:30

　　矿山采空区稳定性是目前矿山的主要安全问题之一。本文以石雷钨矿采空区稳定性分析为研究背景,利用岩体声波检测技术对矿山采空区围岩进行室内岩样波速测试,在单轴加载条件下记录岩样的波速变化。同时采用单孔一发双收岩体声波测试法对矿山北带片区525中段、475中段、418中段和378中段43线V69、V70矿脉附近的矿柱进行现场声波测试,通过对矿柱测孔的孔深-波速曲线图,进一步分析岩体松动圈的位置。并根据声波仪现场检测收集的波形分析岩体内部的裂隙发育程度。最后结合光弹应力计和收敛仪所监测的采空区巷道围岩和巷道断面的位移的监测结果进行综合分析。研究发现声波检测技术在该钨矿可以比较准确的了解采空区的稳定性。(1)通过研究岩体的弹性性质和声波的传播特性,了解岩体物理力学性质、风化程度、结构面以及岩体所受到的压力和温度对弹性波的传播影响,利用统计特性来研究它们存在的规律,从而掌握岩体中弹性波传播特征与其物理力学特性间的相关关系。(2)对岩石试件的尺寸、密度、单轴抗压强度等参数进行测量。根据岩芯样品的密度与岩芯样品波速的线性拟合,岩芯样品与岩芯样品波速之间存在较好的线性关系,岩芯样品密度大的,其对应岩芯样品的...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 课题研究的意义
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 声波检测技术的研究现状
        1.3.2 地下围岩松动圈研究现状
        1.3.3 声波信号分析方法的研究现状
    1.4 岩体声波检测技术在工程实践中的意义
    1.5 研究内容与研究方法
    1.6 技术路线图
第二章 岩体声波检测技术的理论基础
    2.1 岩体声波检测技术简介
    2.2 岩体特性对弹性波传播的影响
    2.3 弹性理论
    2.4 声波波速的计算
    2.5 本章小结
第三章 岩石声波速度测试
    3.1 岩石声波速度测试原理
    3.2 声波仪介绍
        3.2.1 仪器测试原理
    3.3 岩石试件的处理
    3.4 常规数据的测量原理与结果
        3.4.1 试件尺寸的测定
        3.4.2 密度的测定
        3.4.3 声波速度的测定
        3.4.4 试验结果分析
    3.5 单轴压缩实验
        3.5.1 试验系统及方案
        3.5.2 单轴强度压力试验
        3.5.3 单轴加载与声波联合试验
        3.5.4 试验结果分析
    3.6 本章小结
第四章 采空区稳定性分析
    4.1 围岩松动圈检测方法的选择
        4.1.1 围岩松动圈检测方法
        4.1.2 检测方法优缺点对比
        4.1.3 本文研究所选取的方法
    4.2 单孔声波测试法
        4.2.1 单孔声波测试法的原理
        4.2.2 单孔声波测试法存在的不足
    4.3 测点的布置
    4.4 各测点的波速分析
        4.4.1 测试数据收集
        4.4.2 测试数据分析
    4.5 声波检测波形图分析
        4.5.1 测试声波图
        4.5.2 测试波形的频谱分析
    4.6 测试结果分析
    4.7 本章小结
第五章 采空区现场监测
    5.1 监测方法
    5.2 测点布置
    5.3 监测结果
        5.3.1 光弹点监测结果
        5.3.2 收敛点监测结果
    5.4 监测结果与声波检测结果综合分析
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 不足与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果



本文编号：4041601