本文關(guān)鍵詞：單軸壓縮條件下峰值應力前后紅砂巖次聲信號特征研究

  更多相關(guān)文章： 峰值應力 次聲信號 幅值 時頻特征 累計振鈴計數(shù) 能率

【摘要】：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(nèi)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(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(guān)室內(nèi)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(shù)據(jù),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(jié)論:1.對應力—次聲時域信號特征分析,發(fā)現(xiàn)其峰值應力前后,均有非常明顯的次聲信號體現(xiàn)出來,并且會出現(xiàn)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(xiàn),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(xiàn)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(xiàn)一定程度的下降。2.對巖樣時頻特征分析,發(fā)現(xiàn)試驗紅砂巖巖樣破壞特征頻率范圍集中在1~4Hz,峰值應力前后的時頻特征體現(xiàn)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(shù)特征分析,發(fā)現(xiàn)脆性破壞下的巖樣,其峰值應力前次聲信號累計振鈴計數(shù)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(shù)增量較之前表現(xiàn)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(shù)增量較之前也會有較明顯的表現(xiàn),即在不同程度應力水平下降之前,通常累計振鈴計數(shù)都會有相對明顯的上升趨勢。4.對巖樣的應力—次聲信號能率特征分析,發(fā)現(xiàn)巖樣峰值應力前,均有較高能率水平的次聲信號出現(xiàn),峰值應力時的次聲信號能率值卻相對較低,在峰值應力前都存在著不同程度的平靜期。脆性斷裂破壞下的巖樣,在宏觀斷裂面形成過程中,雖然能率有所增大,但整體次聲能率水平較峰值應力前有明顯下降趨勢。漸進式破壞下的巖樣,其峰值應力后的不同程度應力水平下降之前,通常伴隨著能率水平較高的次聲信號出現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：峰值應力 次聲信號 幅值 時頻特征 累計振鈴計數(shù) 能率
【學位授予單位】：江西理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TD315
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題來源及研究意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 傳統(tǒng)聲發(fā)射信號研究10-12
• 1.2.2 次聲波信號研究12-13
• 1.3 研究內(nèi)容及方法13-15
• 1.3.1 研究內(nèi)容13-14
• 1.3.2 研究方法14-15
• 1.4 技術(shù)路線圖15-16
• 1.5 本章小結(jié)16-17
• 第二章 室內(nèi)巖石次聲波試驗17-29
• 2.1 試驗目的17
• 2.2 試驗方案17-22
• 2.2.1 巖樣制備18-19
• 2.2.2 試驗儀器19-22
• 2.3 單軸壓縮次聲試驗22-25
• 2.3.1 力學試驗加載參數(shù)22-23
• 2.3.2 次聲信號采集參數(shù)23
• 2.3.3 試驗過程23-25
• 2.4 數(shù)據(jù)處理分析25-28
• 2.4.1 力學試驗數(shù)據(jù)26-27
• 2.4.2 次聲信號數(shù)據(jù)27-28
• 2.5 小結(jié)28-29
• 第三章 紅砂巖次聲信號波形特征分析29-53
• 3.1 本底信號分析29-35
• 3.1.1 小波基函數(shù)30-32
• 3.1.2 小波基選取32-33
• 3.1.3 小波分解層數(shù)確定33-34
• 3.1.4 本底信號分析34-35
• 3.2 應力—次聲時域信號特征35-42
• 3.2.1 次聲時域信號特征35-36
• 3.2.2 部分巖樣應力—次聲時域特征36-42
• 3.3 應力—次聲時頻特征42-52
• 3.3.1 短時傅里葉變換（STFT）43-45
• 3.3.2 部分巖樣應力—次聲時頻特征45-52
• 3.4 小結(jié)52-53
• 第四章 紅砂巖次聲信號特征參數(shù)分析53-64
• 4.1 應力—次聲累計振鈴計數(shù)特征53-58
• 4.1.1 門檻值的確定53-54
• 4.1.2 部分巖樣應力—次聲累計振鈴計數(shù)特征54-58
• 4.2 應力—次聲能率特征58-63
• 4.2.1 能率計算方法58-59
• 4.2.2 部分巖樣應力—次聲能率特征59-63
• 4.3 小結(jié)63-64
• 第五章 結(jié)論與展望64-66
• 5.1 結(jié)論64-65
• 5.2 展望65-66
• 參考文獻66-69
• 致謝69-70
• 攻讀學位期間的研究成果70-71

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3 ;對分析設(shè)計中峰值應力與應力集中關(guān)系的理解[J];化工裝備技術(shù);1998年05期

4 黃光杰;錢寶華;游紅;;45鋼高溫拉伸峰值應力和變形儲能與Z參數(shù)的關(guān)系函數(shù)研究[J];材料工程;2007年12期

5 程清;關(guān)于應力分類準則的討論[J];石油化工設(shè)備;1986年05期

6 ;[J];;年期

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1 丁伯民;;對峰值應力基本特征的分析和討論[A];第六屆全國壓力容器學術(shù)會議壓力容器先進技術(shù)精選集[C];2005年

2 易達;劉潔榮;葛修潤;;BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在巖石三軸壓縮圍壓與峰值應力、應變關(guān)系研究中的應用[A];第二屆全國巖土與工程學術(shù)大會論文集（上冊）[C];2006年

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本文編號：528887