基于矩张量理论岩石破裂声发射震源机制分析

《基于矩张量理论岩石破裂声发射震源机制分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据AThesisinMiningEngineeringResearchOnAcousticEmissionSOUrce一‘‘’一-‘f、MechanismsofRockFailureBasedonMomentTensorTheoryByHuangWenbaiSupervisor：ProfessorLiYuanhuiNortheasternUniversityJune2013万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同

2、工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：乞着支善亿日期：山i．7、6、伽学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年函学位论文作者签名：孝土{龟签字日期：知rj。(、沙一年半口两年口导师签名：签字目期：舌九乏扣荡九乞卜万方数据查!!奎兰堡主兰竺笙查．—————————————

3、—————————坐基于矩张量理论的岩石破裂声发射震源机制分析摘要岩石是典型的具有非均匀性的脆性材料，内部富含各种缺陷(微裂纹、孔隙、节理裂隙等)。岩体变形破坏过程的实质是岩石中裂纹的萌生、扩展、相互作用和贯通的过程。开展岩石声发射试验研究，观测岩石内部微裂纹时空演化规律，对于岩石失稳破坏机制的研究、矿山地压灾害的预测预报具有十分重要的意义。对于岩石破坏机制的研究，仅仅知道微裂纹的时空分布特征是远远不够的，如果从本质上研究裂纹的演化机制，还需要知道裂纹的产生类型和滑移方向及其时空演化规律，这样才能更深层次的了解微裂纹之间的相互作用和扩展、贯通机制，而矩张量理论可以为这方面的研究提

4、供一种有效的手段。论文主要针对以上提出的问题展开，研究内容如下：(1)采用自回归模型理论和AIC判据实现了声发射信号到时的提取，合理布置传感器阵列以满足声发射定位精度的要求；基于CAD二次开发实现了声发射事件定位、震源参数的直观显示。(2)总结震源机制的研究方法，着重研究了既能得到岩石破裂宏观破裂类型结果，又能够得到岩石破裂面法线及运动方向的矩张量方法。基于弹性波动理论和矩张量理论，通过声发射信号P波初动振幅的拾取，对声发射定位事件的震源机制进行研究，进而得到岩石内部微裂纹的破裂方向、大小、滑移方向等参数，同时给出了基于声发射数据的矩张量求解流程，并采用Matlab软件编写了相关

5、数据分析程序。(3)开展了三点弯曲和“z”型剪切实验，通过对比分析微裂纹的破裂类型结果与试样的最终破坏形式，验证了自行编写的矩张量分析程序对岩石裂纹产生、扩展机制研究的可靠性。(4)采用圆形孔、拱形孔和双方孔岩石单轴加载试验，对岩石的破坏机制进行研究。在矩张量分析的基础上，结合声发射定位和震源机制，研宄了微裂纹萌生、扩展、群集直至岩石失稳破坏的演化过程；分析了不同类型微裂纹的数量、群集程度、滑移方向等参数对最终破裂面形成和岩石失稳破坏的贡献值：研究了微裂纹之间的相互作用机制与宏观裂纹贯通过程之间的内在关系。关键词：矩张量；岩石破裂；声发射；震源机制；时空演化规律；．II．万方数据

6、东北大学硕士学位论文AbstractResearchonAcousticEmissionSourceMechanismsofRockFailureBasedonMomentTensorTheorylensOr1AbstractRocksaretypicalbrittlematerialswithnon-uniformity,richinvariousinternaldefects(cracks，pores，cracksandotherjoints)．Rockdeformationandfailureprocessistheessenceofrockcrackinitiation，

7、propagationandinteractionthroughtheprocess．Tocarryoutresearchofacousticemissiontesting，observationandspacerockevolutionofmicro—crackshasgreatsignificanceforstudyingrockunstablefailuremechanismandforecastingminedisastergroundpressure．Forresear