声发射Kaiser效应在地应力测量中的应用现状.pdf

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1、第39卷第1期煤田地质与勘探Vo1．39NO．12011年2月o0lALGEOLOGY&E)aP10R[卫0NFeb．20l1文章编号：1001—1986(2011)01—0041—05声发射Kaiser效应在地应力测量中的应用现状李利峰，邹正盛，张庆(河南理工大学土木工程学院，河南焦作454003)摘要：对近20年来岩石声发射测量地应力的研究现状进行了分析，介绍了声发射的原理和机理及试样的空间定位方法。利用弹性力学原理推导了声发射方法测定地应力的空间6向和4向的计算过程，对应有两种常用的取样方式

2、。系统地阐述了影响声发射地应力测量的因素、Kaiser点的确定方法以及信噪处理技术，简单介绍了不同于传统利用声发射测量地应力的另外两种方法对声发射测量地应力中存在的问题和研究趋势进行了分析。关键词：声发射；地应力；数字期if,j；影响因素；信号分析中图分类号：TU45文献标识码：ADOI：10．3969~．issn．1001．1986．20l1．01．010CurrentsituationofthestudyonKaisereffectofrockacousticemissioninin—situ

3、stressmeasurementLILifeng，ZOUZhengsheng，ZHANGQing∞∞如(SchoolofCivilEngineering，HenanPolytechnicUniversity，Jiaozuo454003，Chma)Abstract：Basedonperiodicalliterature，thestatisticsofpapersonaccousticemissionsincerecenttwentyyearsweremade．Theprincipleandmech

4、anismofacousticemission，spacepositioningforthesampleswerepresented．Withthetheoryofelasticmechanics，sixdirectionandfourdirectionmethodsinspaceforin—situmeasurementusingtherockacousticemissionwerederived．Therearetwosamplingme~odsaccordingtothedifferentm

5、e~ods．Influencefactorsofacousticemissioninin—situstressmeasurement，determiningmethodofKaiserPointandtreatmenttechniqueforsignalandnoiseweresystematicallyexpounded．Twomethodswhicharedifferentfromthetraditionalin—situmeasurementareintroduced．Problemsand

6、researchtrendofthein—situstressmeasurementusingacousticemissionwereanalyzed．Keywords：acousticemissions；in—situmeasurement；periodicalliterature；influence．actors：signalanalysis地下工程的破坏和失稳大都是由原岩应力引起分析了其研究现状，介绍了声发射测量地应力的原的，因此原岩应力的测量对地下]一程的稳定及其安理和机制，讨论了主应力的

7、确定方法、声发射的影全性评价具有重要意义。20世纪80年代以来，地响因素以及信号处理的方法。应力测量从理论到应用都得到迅速的发展。目前地应力测量方法有液压盒法、扁千斤顶法、应力(应变)6：涩解除法、钻孔崩落法、水压致裂法和声发射法等，唧}其中应力(应变1解除和水压致裂法是目前应用较广，⋯的测量方法。但是这些方法除声发射外都是在现场一7109完成的，工作量大，工艺复杂，费时费钱，在一定圈．、_、1-—■．．．圉．，．圈．．．豳．．。程度上限制了在地应力测量中的使用。声发射测量地应力是一种操作简便、成

8、本低、速度快、现场作业量少的方法，在地应力测量中得到广泛应用l1J。本文利用数字期刊统计了1989-2009年发表的130篇有关岩石声发射地应力测量的论文(图1)，收稿日期：2010-03—23基金项目：河南理工大学博士基金项目(648198)．作者简介：李利峰(1983一)，男，河北沙河人，硕士研究生，从事岩石力学与控制、数值模拟方面的研究·42·煤田地质与勘探第39卷1岩石声发射原理和机制三角形ABC所受的合力为尸，P在三角形ABC上的正应力为，，，m，分别为P与，】，，z的方