单轴压缩条件下煤矿岩石破坏过程的声发射特征研究.pdf

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1、分类号：单位代码：安这工犬學论文题目：单轴压缩条件下煤矿岩石破坏过程的声发射特征研究作者姓名：张宇专业名称：采矿工程导师姓名：赵光明教授完成时间：二—五年六月论文编号：中图分类号：密级公开学科分类号：安徽理工大学硕士学位论文单轴压缩条件下煤矿岩石破坏过程的声发射特征研究作者姓名：张宇专业名称：采矿工程研究方向：矿丨丨液力及岩层控制导师姓名：击光教授导师单位：安徽理工大学答辩委员会主席：高工论文答辩日期：献狀安徽理工大学研宄生处年月日ADissertationinMiningEngineering

2、ResearchonAcousticEmissionCharacteristicsofCoalMineRockunderUniaxialCompressionConditionsofRockDestructionprocessCandidate:ZhangYuSupervisor:ZhangGuangmingSchoolofMiningandSafetyAnHuiUniversityofScienceandTechnologyNo.168，独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行

3、的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽理工大学或其他教育机构的学位或证书而佶用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：曰期：巧年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解安徽理工大学有保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于安徽理工大学。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

4、和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工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，可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：签字曰期年月作曰导师签名签字曰期々辨月农日摘要摘要本篇文章通过对潘三矿西三釆区内细质砂岩、粗质砂岩和砂质泥岩共三组岩芯的采集，运用理论分析、实验室试验以及数值模拟等相结合的方式，对比分析了在相同直径不同高度的情况下，三组岩石试件进行的单轴压缩条件下破坏全过程的声发射试验，从而推断岩石内部

5、性质变化，反演岩石的破坏机制，可对不同尺寸矿柱的破裂失稳、破裂造成位置和破坏模式预测等等进行理论上的参考。首先，通过单轴压缩实验，比较分析三组岩石试件随着尺寸的不同，其基本力学参数会出现一些规律性变化，即单轴抗压强度会随着尺寸的加大而呈现增强的趋势，同时其变形模量、弹性模量也会随着高径比的加大而增强。接着，声发射振铃计数变化基本随着应力时间曲线变化反映了岩石试样的破坏变形，从整个试验过程经历了声发射初始阶段、声发射平静阶段、声发射增长阶段、声发射稳定阶段。当每组岩石试件尺寸较小时，其较大数量声发

6、射振铃数在峰之前有多次显著出现，声发射模式属于渐进型；当尺寸较大时，仅在接近应力峰值时突然爆发次在数量上最显著的声发射事件，该模式属于突跃型。从声发射能量计数特性图可以看到，它与声发射振铃事件特征图非常吻合。经过对比分析，在同直径不同高径比的情况下，每组岩石试件随着高度的增加，抗压强度的增大其声发射能量累积数越小。但是声发射能量计数变化没有声发射振铃数变化那么明显，在用声发射对岩石的损伤进行检测时，用声发射振铃数来表征岩石的损伤效果会更好一点。声发射源定位效应可用于确定岩石的裂缝和破坏面、趋势和

7、方向的预期膨胀，并随着同直径不同高径比的变化，三组岩样表现出相同的规律，即随着尺寸增大，试件的抗压强度越来越大，加载时间越来越长，声发射定位事件数量越少，在三维定位图中表现的越稀疏。在文章最后，通过利用数值软件反演出其在不同尺寸的情况下，单轴压缩进行时岩石试件变形破坏及声发射试验参数的规律。模拟结果表明，在同直径的情况下，随着高径比的增大，模型岩石试样的单轴抗压强度呈现逐渐增大的趋势，声发射现象也较晚出现，其声发射现活动也逐渐较弱，岩石破坏需要的步数也越多。模拟结果与试验结果基本吻合。图表参关键

8、字：单轴压缩；尺寸；抗压强度；数值模拟；声发射分类号：安徽理工大学硕士学位论文，摘要目录目录问题的提出研宄目的国内外研宄现状存在的问题研究内容和技术路线岩石的声发射试验研宄声发射测试技术基本原理声发射的产生波的传播模式声发射波的传播速度影响声发射特性的因素声发射检测仪器的组成声发射信号分析声发射信号的类型声发射信号的特性参数岩石单轴抗压力学实验实验方法实验试件实验设备加载方式岩石力学实验结果及分析不同尺寸岩石试件的应力应变关系岩石基本物理力学性质测试岩石试件的破坏形式抗压强度和尺寸效应的机理、胃