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1、第6期工矿自动化No.62008年12月IndustryandMineAutomationDec.2008文章编号:1671-251X(2008)06-0030-03岩体声发射信号波形变化特征分析何建平(洛阳理工学院建筑工程系,河南洛阳471023)摘要:文章通过对室内和现场采集到的岩体声发射信号波形分析,寻找到岩体在外界因素影响下从稳定状态发展变化到破裂阶段的波形变化规律,可用以判断岩体的危险性。该规律为采场、隧道工程的安全施工提供了可靠的预报信息,有一定的实际意义。关键词:岩体;声发射;信号;波形分析中图分类号:TD326文献标识码:AAnalysisof
2、WaveformChangingCharacteristicsofRockAcousticEmissionSignalHEJian-ping(Dept.ofArchitecturalEngineeringofLuoyangInstituteofScienceandTechnology,Luoyang471023,China)Abstract:Throughanalyzingwaveformofrockacousticemissionsignalcollectedinacousticemissionlaboratoryandonsite,thepaperfoun
3、dwaveformchangingruleofrockfromstabilitytofractureundereffectsofenvironmentalfactors,whichcouldjudgedangerofrock.Theruleprovidedreliableforecastinginformationforsafeconstructionofstopeandtunnelandhascertainpracticalsignificance.Keywords:rock,acousticemission,signal,waveformanalysis0
4、引言1声发射信号波形的采集1.1室内岩石声发射信号波形测试系统岩体从稳定到破坏的变化发展阶段会发出不同试验时选取白银公司某矿节理裂隙少、未风化的声发射信号,岩体声发射信号波形在一定程度上的岩石石英角斑凝灰岩样,将其加工成4个反映了岩体结构特征及其破坏过程,根据波形特征50mm@100mm的圆柱体,放在MTS刚性材料可对岩石(或结构)的检测结果进行稳定安全评价。试验机上试验,如图1所示。声发射监测的目的在于发现岩体和得到有关岩体周围尽可能多的信息,通过对监测到的声发射信号波形分析,可以得到岩体(石)内部声发射源的大量信息。找出声发射源的位置、了解它的性质、判断它
5、的危险性,能很好地跟踪岩土安全动态变化过程,为安全生产提供预报信息,减少损失,也为采场的安全管图1声发射信号波形测试系统示意图理提供一种科学简便的新方法。试验时保持加载过程与声发射监测同步。对加载系统采用轴向变形位移控制加载,变形速率为10~6m/s,加载过程中用DYF-1型智能声发射仪监测声发射参数。监测过程中,声发射仪能自动将收稿日期:2008-06-23监测数据及时保存在特制的/RAM盘0中并通过计作者简介:何建平(1969-)女,河南偃师人,硕士,副教授,1994年毕业于郑州大学环境与水利工程学院,现主要从事岩土工程算机的输出接口将仪器中保存的数据资料
6、传输给计方面的实验与教学科研工作。Tel:15937982659,E-mail:hejp1348@算机,以便进一步处理、统计数据。试验研究的目的sina.com在于确定岩石变形破裂过程中声发射信号波形的特2008年第6期何建平:岩体声发射信号波形变化特征分析#31#征规律和变化趋势。1.2室内测试岩石声发射信号波形试验岩石声发射信号波形较多,部分岩样声发射原始波形如图2所示。(a)稳定阶段波形(b)发展阶段波形图3采场测试方案及测点布置示意图(c)破裂阶段波形(d)危险阶段波形(a)危险阶段波形(b)稳定阶段波形(e)平静阶段波形图2岩样5个抽样点的声发射原始
7、波形(c)破裂阶段波形(d)危险阶段波形1.3现场监测岩体声发射信号波形某矿主体采矿方法为机械化上向巷道式尾砂胶结充填法。中段高度为60m,采场一般沿走向布置,长为100~150m。矿石包括块矿和浸染矿2种类型。采场矿岩节理、断层发育,块矿较稳固,但凝(e)稳定阶段波形灰岩、浸染矿及其与块矿接触带岩性较差,开采过程图4监测期间抽样的岩体声发射波形中地压显现十分复杂,采场冒顶片帮事件频繁。尤其是在穿脉与进路的岔口和浸染状矿体内断层处更77组,其中包括一些噪声信号。现场监测接收到的为明显。采场失稳主要受结构面及节理控制,针对噪声波形主要有:电火花源噪声波形、爆破噪
8、声波形该情况,笔者应用岩体声发射监测技
