砂岩单轴压缩试验P波速度层析成像及声发射特性研究 |
| |
作者姓名: | 张光 吴顺川 张诗淮 郭沛 |
| |
作者单位: | 1.昆明理工大学国土资源工程学院650093;2.北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室100083;3.昆明理工大学自然资源部高原山地地质灾害预报预警与生态保护修复重点实验室650093;4.苏黎世联邦理工学院地球科学系; |
| |
基金项目: | 国家自然科学基金(No.51934003);云南省重大科技专项计划项目(No.202102AG050024);云南省高层次人才引进计划“高层次创新创业团队”。 |
| |
摘 要: | 深部矿井开采极易诱发矿柱型岩爆,矿柱型岩爆严重威胁着矿山的安全高效开采,为探究矿柱型岩爆破坏机制和前兆信息,选用自贡红砂岩进行单轴压缩试验,并采用主动超声和被动声发射对破裂过程进行监测,联合主动超声与被动声发射监测数据对波速进行层析成像反演,分析试样破裂过程中波速演化规律。研究结果表明:砂岩试样在加载过程中速度模型呈现高度非均质性,在加载过程中会出现低速区,且声发射事件集中出现在低速区内部;P波速度离散度可反映全局波速变化特征,在峰值附近变化剧烈,随荷载增加P波速度离散度持续增大;声发射事件在峰前、峰后定位结果相差较大,峰前阶段声发射事件随机分布,峰后阶段声发射事件定位结果集中。此外,研究发现选用均质速度模型进行声发射事件定位会增大定位误差,试样最终失稳前b值的降低表明试样大尺度裂纹活动加剧,导致岩石非均质性增大,也间接证明了采用非均质速度模型进行声发射震源定位的必要性。该研究结果可用于现场矿柱稳定性监测,定期反演获得矿柱波速变化为矿柱型岩爆提供先兆预警信息。
|
关 键 词: | 声发射 超声波 层析成像 矿柱型岩爆 单轴压缩 |
本文献已被 维普 等数据库收录! |