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干湿循环作用下弱胶结岩石声发射特征试验研究
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作者 宋朝阳 纪洪广 +3 位作者 刘志强 张月 王桦 谭杰 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期812-819,共8页
弱胶结岩石具有强度低、胶结弱、易风化、易水解和含水丰富等特点,针对干湿循环作用后引发工程岩体失稳的问题,通过弱胶结岩石单轴压缩试验和AE监测技术,对比分析了不同干湿循环作用次数后的岩样的变形破坏特征及破坏过程中声发射事件... 弱胶结岩石具有强度低、胶结弱、易风化、易水解和含水丰富等特点,针对干湿循环作用后引发工程岩体失稳的问题,通过弱胶结岩石单轴压缩试验和AE监测技术,对比分析了不同干湿循环作用次数后的岩样的变形破坏特征及破坏过程中声发射事件数、能量释放率、b值及熵值等参数的变化特征。研究结果表明:在干湿循环作用下弱胶结岩石强度劣化效应明显,弱胶结岩石到达峰值强度时轴向应变明显增加;不同干湿循环作用下弱胶结岩石破坏过程中声发射事件数和能量释放率变化趋势一致,在初始阶段较少,弹塑性阶段缓慢增加,峰值阶段达到最大值,而对于声发射b值在初始阶段相对较高,随之降低,弹塑性阶段再次升高,峰值阶段迅速降低,而峰后阶段b值依然相对较高,声发射熵值变化与b值变化恰好相反;随着干湿循环次数的增加,声发射参数的整体量发生明显变化,声发射事件数、能量释放率和熵值均随之降低,而声发射b值随之增加。在不同干湿循环次数作用条件下,弱胶结岩石破坏过程中的声发射多参数变化特征能够反映水对其宏观强度和细观结构物质的劣化作用及影响程度。 展开更多
关键词 弱胶结岩石 干湿循环 变形破坏 B值 熵值
抛掷型岩爆震源体能量动态释放机制与几何尺度特征 被引量:2
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作者 向鹏 纪洪广 +1 位作者 蔡美峰 张月 《岩土力学》 CSCD 北大核心 2018年第2期457-466,共10页
为了进一步理解岩爆的机制并解释岩爆发生的过程,通过对抛掷型岩爆能量来源、去处及大小的分析,提出了抛掷型岩爆的震源两体模型。抛掷型岩爆本质上是释能体-岩爆体相互作用下岩石裂纹动态扩展和能量快速释放的过程。从岩爆体张拉断... 为了进一步理解岩爆的机制并解释岩爆发生的过程,通过对抛掷型岩爆能量来源、去处及大小的分析,提出了抛掷型岩爆的震源两体模型。抛掷型岩爆本质上是释能体-岩爆体相互作用下岩石裂纹动态扩展和能量快速释放的过程。从岩爆体张拉断裂机制出发,采用脆性内聚裂纹阵列扩展动力学模型分析了裂纹间距与应变率对岩爆体能量释放速率的影响。据此得出释能体对岩爆体的作用可归结为应变率效应,释能体能量释放速率越大,对岩爆体的动态加载速率就越大,使得岩爆体能量释放速率加快。岩爆体破裂能量释放速率越大,作用于释能体的动态卸载速率就越大,又使得释能体的能量释放速率增大,两体相互作用形成的动态加、卸载效应构成了岩爆能量释放的正反馈机制。基于上述理论推导得出岩爆震源体的几何尺度是岩爆体的几倍到几十倍,理论结果与现场实际监测分析基本吻合。 展开更多
关键词 抛掷型岩爆 两体系统 裂纹动态扩展 能量释放速率 应变率效应 几何尺度
基于区域应变效应的冲击地压孕育及预警机制
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作者 张月 王涛 +2 位作者 纪洪广 向鹏 彭华 《采矿与安全工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第5期1022-1029,共8页
冲击地压等动力灾害孕育、诱发过程有采场范围外更大规模工程岩体的参与,为探明此类灾害与区域应力场之间的相关性、冲击灾源体与周边区域应力环境之间的耦合致灾机制和定量关系,基于应力连续监测技术开展了冲击地压灾害的区域应变效应... 冲击地压等动力灾害孕育、诱发过程有采场范围外更大规模工程岩体的参与,为探明此类灾害与区域应力场之间的相关性、冲击灾源体与周边区域应力环境之间的耦合致灾机制和定量关系,基于应力连续监测技术开展了冲击地压灾害的区域应变效应观测与特征分析。建立了针对冲击地压矿井区域应力监测的钻孔应变观测系统,实现了采场及冲击"相关区域"地层应力的动态监测;提出了钻孔应变数据特征分析参量"应变比速率"的概念,用于量化分析区域应力的演变趋势。研究表明,矿山开采中的冲击地压孕育、诱发过程伴随着区域应力场的调整,且钻孔应变实测数据验证了传统采动影响范围以外更大区域的应变效应;冲击地压发生前,相关区域的钻孔应变出现了"增高→极大值→降低→趋于稳定值"的"凸"型变化过程;应变比速率呈现出"0→正→0→负→0"变化过程,为分析冲击地压灾害孕育状态及预测预警提供了新的判断依据。 展开更多
关键词 冲击地压 区域应变效应 应变比速率 孕育机制
二长花岗岩三轴加卸载过程中声发射特征分析 被引量:5
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作者 周煜 纪洪广 +2 位作者 张月 侯昭飞 向鹏 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期314-321,共8页
为认识二长花岗岩在不同受载路径条件下破坏过程中声发射特征,通过三轴循环加卸载压缩试验和声发射试验,分析了玲珑金矿二长花岗破坏过程应力应变曲线和声发射特征参数的关系,结果表明:(1)在花岗岩的循环加卸载过程中,声发射信号主... 为认识二长花岗岩在不同受载路径条件下破坏过程中声发射特征,通过三轴循环加卸载压缩试验和声发射试验,分析了玲珑金矿二长花岗破坏过程应力应变曲线和声发射特征参数的关系,结果表明:(1)在花岗岩的循环加卸载过程中,声发射信号主要出现在加载期的超过前一循环最大值的阶段和卸载过程的初期,弹性加载和卸载阶段后期基本无声发射现象;(2)岩石声发射活动与岩石变形破坏过程以及能量释放特征规律密切相关,在对二长花岗岩的加卸载试验的过程中,随着加卸载的进行,存在着声发射活动的活跃期和相对平静期;(3)主破裂阶段及峰后相对应力较高的时期所释放的能量要远高于卸荷阶段的初期、塑性变形的中后期这两个活跃期释放的能量,该阶段绝大部分的弹性应变能释放出来;(4)在岩石试样初期的循环加卸载过程中,岩石内部塑性破坏程度较低,Kaiser效应显著,后期的循环加卸载过程中即塑性阶段的中后期,Felicity效应显著;(5)岩石进入塑性变形的中后期,微破裂发展至破坏阶段,裂纹大量扩展、贯穿,形成宏观裂缝,弹性应变能大量释放,AE信号强烈,当达到塑性中后期的标志点时,岩石试件即到了主破裂的前夕。 展开更多
关键词 三轴试验 声发射 应力水平 KAISER效应 Felicity效应
冲击地压与区域构造应力环境相关性及其应变响应特征 预览 被引量:2
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作者 张月 纪洪广 +1 位作者 彭华 向鹏 《煤炭学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第S2期311-318,共8页
为探明灾源体及其与周边相关区域构造应力环境之间的协同机制和作用机理,在华亭矿区建立了针对冲击地压监测的钻孔应变观测系统,并观测到了矿区内较大规模冲击事件和若干次天然地震的应变响应。实测表明,构造型冲击地压孕育及诱发过程... 为探明灾源体及其与周边相关区域构造应力环境之间的协同机制和作用机理,在华亭矿区建立了针对冲击地压监测的钻孔应变观测系统,并观测到了矿区内较大规模冲击事件和若干次天然地震的应变响应。实测表明,构造型冲击地压孕育及诱发过程所涉及的地层尺度要远大于传统的采场和采动影响范围;冲击地压引发的钻孔应变同震响应呈'阶跃'和'振荡'2种模式,冲击规模、观测点与震源的距离不同,响应模式也不同;灾源体与相关区域地层之间存在着'链式'相关机制;对天然地震的观测结果与之类似;初步验证了通过开采扰动的区域应力或应变效应观测来探索冲击地压孕育机理的可行性。 展开更多
关键词 冲击地压 区域构造环境 钻孔应变效应 应变(应力)响应特征 孕震机理
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固体潮汐应力与矿震触发之间的相关性及其作用机理分析 被引量:1
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作者 张月 纪洪广 +2 位作者 蔡美峰 李铁 向鹏 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期535-543,共9页
矿震的发生与地球固体潮汐活动存在一定相关性,为进一步探明固体潮汐应力对矿震的触发作用,本文以国内典型冲击灾害频发的华亭煤田矿区为研究背景,采用 Schuster 检验方法对发生在顶板中的矿震进行了固体潮日潮变化的统计分析。结果... 矿震的发生与地球固体潮汐活动存在一定相关性,为进一步探明固体潮汐应力对矿震的触发作用,本文以国内典型冲击灾害频发的华亭煤田矿区为研究背景,采用 Schuster 检验方法对发生在顶板中的矿震进行了固体潮日潮变化的统计分析。结果显示:1)固体潮汐应力对矿震的发生存在显著触发作用,矿震发生的频次与潮汐应力垂直、东西、南北和水平剪应力分量的相位角之间都有显著的相关性,Schuster 检验 P 值均小于触发阈值0.05;2)潮汐应力对不同级别矿震触发作用存在差异,随着震级的增大,矿震的发生由重力控制转为构造应力控制;3)对不同类型矿震的触发力学作用不同,对于重力控制的中小型矿震,潮汐应力垂直分量最大(受压)、水平分量最小(受拉)时矿震较易发生,而构造应力控制的大级别矿震则与之相反;4)矿震活动也会造成相关区域地层中的钻孔应变时序形态产生畸变。 展开更多
关键词 矿震 潮汐应力 相关性 触发机理
主应力对弱胶结软岩马头门围岩稳定性影响 被引量:6
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作者 宋朝阳 纪洪广 +2 位作者 张月 孙利辉 刘阳军 《采矿与安全工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期965-971,共7页
以弱胶结围岩条件下马头门为工程背景,采用岩石力学实验、理论分析和数值模拟等技术手段,研究了主应力大小和方向对马头门顶板、底板和两帮围岩变形规律的影响及最大主应力区的分布特征。研究结果表明:随?和H的增加,马头门围岩的最大... 以弱胶结围岩条件下马头门为工程背景,采用岩石力学实验、理论分析和数值模拟等技术手段,研究了主应力大小和方向对马头门顶板、底板和两帮围岩变形规律的影响及最大主应力区的分布特征。研究结果表明:随?和H的增加,马头门围岩的最大位移值和应力扰动区深度呈线性增加,围岩变形受侧压力系数影响程度表现为两帮〉底板〉顶板;马头门布置最危险的走向并非与最大水平主应力垂直,而夹角?在20°与60°时马头门顶板围岩应力集中系数最大,夹角?=0°时,马头门围岩相对最稳定,围岩变形量受夹角变化影响程度表现为顶板〉底板〉两帮;马头门围岩变形、应力分布及应力集中程度受马头门断面形状的影响显著,夹角?与应力集中系数呈非线性关系。根据研究结果对马头门的支护结构进行设计优化。 展开更多
关键词 主应力 马头门 围岩变形 弱胶结
基于矿山钻孔应变观测数据时程分形特征的冲击地压前兆分析 被引量:5
8
作者 张月 纪洪广 +2 位作者 向鹏 彭华 宋朝阳 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第A01期3222-3231,共10页
开采诱发的冲击地压活动与区域应力场之间存在着密切相关关系,为探究冲击地压孕育过程中相关区域岩体内部应力场的演化机制及灾害发生前兆信息,研究将钻孔应变观测技术首次应用到矿山动力灾害监测中,并采用分形盒维数定量分析钻孔应... 开采诱发的冲击地压活动与区域应力场之间存在着密切相关关系,为探究冲击地压孕育过程中相关区域岩体内部应力场的演化机制及灾害发生前兆信息,研究将钻孔应变观测技术首次应用到矿山动力灾害监测中,并采用分形盒维数定量分析钻孔应变数据时程变化特征及其与冲击地压的相关关系。结果表明,钻孔应变观测技术应用到矿山动力灾害监测中,可直接、准确地记录冲击地压发生前后区域内岩体的应变微动态变化过程;运用分形方法处理具有固体潮趋势背景的钻孔应变数据简单而有效,分形盒维数可量化评价应变数据的复杂变化和固体潮畸变异常程度;钻孔应变数据的分形盒维数时程变化,定量表征了冲击地压的非线性时空演化过程,可将盒维数的“升高→降低”变化作为冲击地压发生的前兆判据。 展开更多
关键词 采矿工程 冲击地压 钻孔应变观测 分形 盒维数 前兆
邻近断层孤岛工作面开采冲击类型及其时空特征分布 预览 被引量:2
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作者 孔灵锐 向鹏 +1 位作者 张颍辉 张月 《中国煤炭》 北大核心 2016年第1期52-57,共6页
采用理论分析和三维有限差分数值模拟等手段,结合3g临界加速度判据,对济宁二号井八里铺断层以东、F_(56)~(12)断层以西孤岛工作面开采过程中硕板、煤柱和断层的活动规律进行分析。研究结果表明在工作面推进至约50 m、370 m及480 m... 采用理论分析和三维有限差分数值模拟等手段,结合3g临界加速度判据,对济宁二号井八里铺断层以东、F_(56)~(12)断层以西孤岛工作面开采过程中硕板、煤柱和断层的活动规律进行分析。研究结果表明在工作面推进至约50 m、370 m及480 m时易发生顶板型冲击;工作面推进至10~130m阶段_(56)~(12)断层保护煤柱前方和推进至230~310 m阶段采煤面前方煤岩易发生煤柱冲击;在工作面推进至10~100m、150 m及180 m区域时,F_(56)~(12)断层附近易发生断层冲击。 展开更多
关键词 近断层开采 孤岛工作面 冲击地压 数值模拟 冲击类型 时空特征
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碎石地基强夯加固机制与加固效果试验 被引量:2
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作者 宋朝阳 纪洪广 +1 位作者 张月 张磊 《长安大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期69-77,共9页
开山爆破后的散体碎石直径比较大且级配很差,强夯加固大粒径散体碎石地基的宏观力学特性与散体碎石的细观特性密切相关。针对开山爆破碎石回填地基的特点,在运用颗粒物质力学理论分析散体碎石回填地基强夯加固机理的基础上,采用高密度... 开山爆破后的散体碎石直径比较大且级配很差,强夯加固大粒径散体碎石地基的宏观力学特性与散体碎石的细观特性密切相关。针对开山爆破碎石回填地基的特点,在运用颗粒物质力学理论分析散体碎石回填地基强夯加固机理的基础上,采用高密度电阻率法、数值模拟和预埋土压力盒相结合的方法评价强夯加固效果,建立了电阻率-密实度-承载力三者之间的函数关系。研究结果表明:地基夯实后的电阻率高低形态能够有效判断地基夯实的均匀性和有效加固深度;利用强夯前后电阻率的变化幅值,确定强夯的影响范围,并建立电阻率-密实度-承载力三者之间的关系,利用其相关性建立强夯加固散体碎石地基的有效深度及适用的判定指标;由土压力盒数据分析结果,验证了高密度电阻率法探测强夯加固碎石地基的有效性;根据高密度电阻率图像的分布形态、预埋土压力盒的数据、夯沉量及其曲线确定最优强夯击数,从而为优化强夯设计提供参考。 展开更多
关键词 土木工程 高密度电阻率法 强夯 土压力盒 地基
玲珑金矿深部开采岩爆分析 预览 被引量:8
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作者 张子健 纪洪广 +2 位作者 张月 陈志杰 宋朝阳 《金属矿山》 CAS 北大核心 2015年第6期134-138,共5页
在金属矿山的深部开采过程中,岩爆的问题时有发生,现阶段对于岩爆问题的致灾原因分析主要集中在高地应力的领域,具有一定的局限性。通过引入能量指标以及冲击危险性应力指标,将岩石自身性质以及岩体所处应力状态等指标引入,丰富了岩爆... 在金属矿山的深部开采过程中,岩爆的问题时有发生,现阶段对于岩爆问题的致灾原因分析主要集中在高地应力的领域,具有一定的局限性。通过引入能量指标以及冲击危险性应力指标,将岩石自身性质以及岩体所处应力状态等指标引入,丰富了岩爆研究的参数。借助FLAC3D 数值分析手段,对玲珑金矿未来深部开采过程中可能面临的岩爆问题进行模拟研究,,初步确定了玲珑金矿岩爆的危险性指数以及岩爆释放能量的大小,明确了岩爆的发生范围,并与现场的实地情况进行对比,较好地吻合了现场的实际情况,这也为玲珑金矿的安全生产、下一步的回采工作及岩爆的安全控制提供了依据。 展开更多
关键词 能量指标 冲击危险 深部开采 数值建模
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复杂矿山地质形体的三维数值网格划分自动化平台 被引量:3
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作者 向鹏 纪洪广 +2 位作者 邹静 张月 伍伟斌 《岩土力学》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期1211-1216,共6页
由于Surpac软件本身功能的限制,基于Surpac块体模型的三维数值建模技术在处理复杂矿山地质形体时存在费时、繁琐等缺陷。通过沿用八叉树层层细分的基本思路,研究了多个地质形体的网格批量自动划分技术,针对现有计算机处理能力在解析精... 由于Surpac软件本身功能的限制,基于Surpac块体模型的三维数值建模技术在处理复杂矿山地质形体时存在费时、繁琐等缺陷。通过沿用八叉树层层细分的基本思路,研究了多个地质形体的网格批量自动划分技术,针对现有计算机处理能力在解析精度与模型尺度方面存在的矛盾,借用多重网格法概念探讨了网格局部加密和多尺度划分问题。并应用VC++开发了三维数值网格划分自动化软件平台,使复杂矿山地质形体的计算网格划分更加便捷高效,为开挖力学状态数值分析的自动化提供有力支持。该系统在玲珑金矿原始地应力反演数值建模中得到了实际应用,结果表明,该方法是实际可行和有效的。 展开更多
关键词 复杂地质形体 八叉树 数值网格 自动化
三轴受压状态下岩石试块变形破坏过程中孔隙水压的变化特征及其临界破裂前兆 被引量:1
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作者 张月 纪洪广 《工程科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期399-406,共8页
为讨论饱水岩石中孔隙水压与损伤变形过程的关联性,探究岩石破坏的孔隙水压前兆特征信息,采用三轴压缩试验、渗流实验相结合的方法,分析了在不同孔隙水压和不同围压条件下饱水岩石变形破坏过程中损伤扩展与孔隙水压变化的内在联系.研究... 为讨论饱水岩石中孔隙水压与损伤变形过程的关联性,探究岩石破坏的孔隙水压前兆特征信息,采用三轴压缩试验、渗流实验相结合的方法,分析了在不同孔隙水压和不同围压条件下饱水岩石变形破坏过程中损伤扩展与孔隙水压变化的内在联系.研究表明:(1)开放饱和岩石单元体中,岩石在受荷破坏全过程中的初始压密、弹性压缩、塑性变形和破坏失稳阶段,孔隙水压呈现增高、稳定、逐渐减小和锐减变化;(2)岩石破坏的孔隙水压前兆特征明显,在主破裂前夕,内部损伤加剧,裂隙贯通,孔隙水压将失去稳定状态,孔隙水压由稳态锐减可作为岩石破裂的前兆信息;(3)在应力变化大、高孔隙水压以及高围压条件下,孔隙水压对损伤发展更为敏感,响应也更明显,孔隙水压与损伤发展相互影响,互为关联,损伤扩展造成孔隙水压降低,孔隙水压降低又促进损伤发展;(4)可以尝试在深部开采工程中监测岩体内部孔隙水压的变化来预测岩体失稳的突发性灾害. 展开更多
关键词 岩石力学 压缩试验 破裂 孔隙水压
初始应力场岩体稳定性与冲击地压动力灾害相关性研究 预览 被引量:2
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作者 张月 纪洪广 宋朝阳 《金属矿山》 CAS 北大核心 2015年第8期13-19,共7页
从材料的强度理论出发,建立量化分析原岩应力场下岩体稳定性的评价方法,并分析了岩体初始稳定性与冲击地压动力灾害发生的相关性。以莫尔-库伦强度理论为基础,推导出莫尔-库伦应力(Wσ)评价指标,以反映岩石破坏前某一应力状态下岩石... 从材料的强度理论出发,建立量化分析原岩应力场下岩体稳定性的评价方法,并分析了岩体初始稳定性与冲击地压动力灾害发生的相关性。以莫尔-库伦强度理论为基础,推导出莫尔-库伦应力(Wσ)评价指标,以反映岩石破坏前某一应力状态下岩石材料体接近极限破坏强度的程度。Wσ在单轴压缩、单轴拉伸、三向受压、压缩-拉伸等岩石应力状态下,都能表现出应力状态接近极限的程度,Wσ越接近1,岩石越接近破坏极限,原岩稳定性越差。运用Wσ描述岩体初始地应力场状态能够表达出岩体所处应力状态与极限状态的接近程度,有助于判断初始应力场下的岩体稳定性。岩体初始稳定性越差的区域发生冲击地压动力灾害的概率越高,依据Wσ划分稳定、较稳定、中等稳定、较低稳定、低稳定5级稳定区,对原岩初始稳定性进行评价,为预测工程活动所引发的冲击地压等地质动力效应提供参考。 展开更多
关键词 初始地应力场 应力状态 动力灾害 危险区
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二长花岗岩受力记忆的声发射检测试验研究 预览 被引量:1
15
作者 张月 纪洪广 +1 位作者 侯昭飞 常量 《应用声学》 CSCD 北大核心 2015年第2期163-168,共6页
为研究岩石类材料的受力记忆能力,本文采取三轴循环加卸载的力学试验和声发射试验方法,获取了二长花岗岩受力过程中的应力-应变曲线及声发射特征参数数据。分析表明:(1)在加卸载过程中,初始压密阶段、弹性阶段、塑性阶段、峰后阶... 为研究岩石类材料的受力记忆能力,本文采取三轴循环加卸载的力学试验和声发射试验方法,获取了二长花岗岩受力过程中的应力-应变曲线及声发射特征参数数据。分析表明:(1)在加卸载过程中,初始压密阶段、弹性阶段、塑性阶段、峰后阶段四个阶段声发射特征明显,循环过程中Kaiser效应十分明显。(2)在较低应力水平阶段,Kaiser效应现象较为明显;在较高应力水平阶段,Felicity效应现象较为明显。(3)岩石试样对应变的记忆准确度要高于对应力的记忆准确度,岩石的物性参数(应变)记忆能力要明显好于状态参数(应力)。 展开更多
关键词 声发射 KAISER效应 不可逆性 不可逆比
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基于声发射试验与线弹性能判据的玲南金矿岩爆研究 被引量:6
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作者 张子健 纪洪广 +2 位作者 张月 陈志杰 周丁辉 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期3249-3255,共7页
以玲南金矿深部赋存的中粗粒二长花岗岩、蚀变带矿石为研究对象,现场取样并使用GAW–2000型微机控制电液伺服刚性压力试验机进行单轴压缩破坏试验,借助AE21C声发射检测系统对试件的加载破坏全过程进行声发射响应信号记录;通过对试验结... 以玲南金矿深部赋存的中粗粒二长花岗岩、蚀变带矿石为研究对象,现场取样并使用GAW–2000型微机控制电液伺服刚性压力试验机进行单轴压缩破坏试验,借助AE21C声发射检测系统对试件的加载破坏全过程进行声发射响应信号记录;通过对试验结果进行分析,揭示玲南矿区深部赋存两种岩石的破坏及声发射响应特征;在室内岩石力学试验与现场调研的基础上,结合线弹性能判据,确定玲南金矿十九中段不同岩石的岩爆倾向性,并通过将判别结果与声发射结果、现场情况进行对比,发现中等岩爆倾向的岩石的声发射能量累积计数是低等岩爆倾向值的15倍以上,因此对于借助室内声发射测试技术的能量累积计数率来快速判断岩石岩爆倾向性具有一定的参考价值,并可在进一步的研究中将其应用到现场预测当中。 展开更多
关键词 岩石力学 线弹性能 声发射试验 岩爆预测
基于莫尔-库伦强度理论的岩石冲击危险性判据 预览 被引量:6
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作者 张月 纪洪广 侯昭飞 《金属矿山》 CAS 北大核心 2014年第11期138-142,共5页
岩爆(冲击地压)日益成为危害工程安全生产的灾害,建立有效判据对于防治这类灾害具有重要意义。基于莫尔一库伦强度理论,通过解析几何数学方法,推导建立了冲击危险性应力指标,并以二长花岗岩为试验材料,采用三轴试验方法,对该判... 岩爆(冲击地压)日益成为危害工程安全生产的灾害,建立有效判据对于防治这类灾害具有重要意义。基于莫尔一库伦强度理论,通过解析几何数学方法,推导建立了冲击危险性应力指标,并以二长花岗岩为试验材料,采用三轴试验方法,对该判据予以了证明分析。研究表明:①基于摩尔库伦强度理论建立的冲击危险性判据——冲击危险性应力指标与岩石稳定状态具有良好地相关性,该值越大,相对应力水平越高,岩石发生冲击破坏的可能性越大。②冲击危险性应力指标可以反应岩石在某一应力水平下的冲击危险程度,弥补了单独分析最大主应力和最小主应力作为单一分析指标的不足,反映了应力参量和材料物理力学参量(内摩擦角、黏聚力)等对岩石冲击危险性的影响。③为数值计算方法提供了新的分析指标,可根据数值计算结果进一步计算出冲击危险性应力指标在空间的分布情况,反映出不同空间位置的岩体的冲击危险性情况,为岩爆发生提供预测依据。 展开更多
关键词 岩爆 强度理论 冲击危险性 判据 应力指标
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冲击地压事件AE与压力耦合前兆特征分析 预览 被引量:12
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作者 纪洪广 穆楠楠 张月 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第A01期1-5,共5页
以华亭矿区砚北煤矿为背景,对开采过程中冲击地压事件的声发射(AE)与压力前兆特征进行了分析。分析结果表明:在冲击地压发生前,冲击地压"源"处的岩体内部声发射和压力呈现出一定的相关变化规律,即表现出明显的前兆特征和相互耦合... 以华亭矿区砚北煤矿为背景,对开采过程中冲击地压事件的声发射(AE)与压力前兆特征进行了分析。分析结果表明:在冲击地压发生前,冲击地压"源"处的岩体内部声发射和压力呈现出一定的相关变化规律,即表现出明显的前兆特征和相互耦合模式:"升压平静—降压活跃"模式,即压力变化整体趋势为上升时,声发射进入平静期,当压力变化整体趋势为下降时,声发射表现活跃;"升压降压平静"模式,即当压力上升和下降期间,声发射均处于平静期。这种特征和模式可以作为冲击地压事件预测的判别依据。 展开更多
关键词 冲击地压 声发射 压力 判别模式
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二长花岗岩三轴压缩下声发射特征围压效应的试验研究 预览 被引量:19
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作者 纪洪广 张月 +1 位作者 金延 孔灵锐 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1162-1168,共7页
岩石材料在受载情况下,发生变形和内部破裂,储存的部分能量以应力波的形式释放出来,产生声发射现象。采用三轴压缩试验和声发射试验,研究玲珑金矿二长花岗岩声发射特征与力学参数之间的关系。结果表明:(1)岩石试样在三轴试验条件下,... 岩石材料在受载情况下,发生变形和内部破裂,储存的部分能量以应力波的形式释放出来,产生声发射现象。采用三轴压缩试验和声发射试验,研究玲珑金矿二长花岗岩声发射特征与力学参数之间的关系。结果表明:(1)岩石试样在三轴试验条件下,其声发射特征基本符合岩石加载破坏过程中的4个阶段,其中压密阶段在围压对岩石材料的压实作用下没有明显体现出来。(2)通过分析围压对岩石记忆效应的影响得出,在相对低围压水平时,Kaiser效应显著性会随轴向应力水平提高而降低,Felicity效应显著增大;随着围压水平的提高,Kaiser效应显著增大,Felicity效应显著降低。(3)在声发射法测量地应力过程中采用三轴试验更为适合,三轴试验可消除应力环境不同和高应力水平Kaiser效应模糊所引起的误差,使测量值更接近实际岩体所处的应力状态。(4)随着围压水平的提高,岩石的抗压强度随之提高,岩石破裂前夕声发射特征参数呈现突发性特征,表现为突然激发出高能量振铃计数率、能量累积迅猛增加,并且伴随没有峰后曲线的岩石突然破裂现象。 展开更多
关键词 岩石力学 三轴压缩试验 声发射 围压 KAISER效应 岩石破裂
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