岩石声发射技术有哪些应用

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(一)   监测预报岩体的破坏

1) 岩体破坏的性态及监测预报

岩体破坏分为两种类型:

     (1)静态破坏  如坑洞围岩的冒落(avalanche),坍塌(collapse),这种破坏,破碎岩石借助重力冒落或下滑,这种破坏一般在节理裂隙比较发育的岩体中发生。在未破坏之前,由于裂隙的扩展和延伸,有声发射现象,然而其宏观破坏是静态的。

    (2)岩爆(rock burst):在岩体应力达到其强度时,弹性能突然释放,破碎岩石具有动能(

kinetic energy),从洞壁弹射出来或崩出。小的破坏只有小岩块弹射而大的破坏则有大量岩石崩出,产生强烈的冲击波和气浪,属动态破坏,岩体发生强烈振动(vibration),在矿山可引起地震(earthquake)。这种破坏如象岩石爆破一样,故称之为岩爆。它是由于岩体在破坏之前积聚的大量弹性变形能突然释放的结果。

2)声发射监测仪器发展现状

岩体破坏声发射监测和预报是岩体工程稳定性研究的一个重要手段,监测预报的成功,首先取决于监测仪器的功能和性能。

在数据处理方面,传统的分析方法需要波形才能进行,上述大型的监测系统不需波形即可识别到达波的性质,可以识别纵波、横波和噪声(yawp),进行到达时差和残差分析,以确定音源位置。例如,加拿大MP250多信道数据采集系统配以计算机自动数据分析和音源定位系统不仅可以确定音源位置,而且可进行置信度计算。

(二)   原岩应力测定原理:声发射的凯塞效应为岩体应力测定和研究提供了一种途径。凯塞效应表明岩石对岩体应力有记忆功能,可以通过现场取回试件在室内进行压力试验,测出岩石在历史上所受过的最大应力。

 


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