導波聲發(fā)射及次聲波監(jiān)測在礦山應用的理論與試驗

部分導波聲發(fā)射技術(shù)在排土場應用的理論與模擬試驗研究第1章緒論1.1研究的目的與意義1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1排土場穩(wěn)定性研究現(xiàn)狀1.2.2聲發(fā)射技術(shù)在礦山中的應用現(xiàn)狀1.3主要研究內(nèi)容1.3.1排土場聲發(fā)射試驗材料及波導器1.3.2排土場滑移破壞過程不同階段聲發(fā)射參數(shù)特征第2章排土場試驗模型及導波聲發(fā)射相關理論2.1引言2.2模型試驗原理2.2.1模擬條件2.2.2模擬材料選擇的原則2.3工程概況2.4模型試驗設計與試驗方案2.4.1排土場邊坡模型設計2.4.2模擬材料的制作2.4.3模型滑移方案設計2.4.4模型試驗方案2.5波導桿選擇2.6聲發(fā)射監(jiān)測試驗2.6.1試驗儀器2.6.2聲發(fā)射監(jiān)測方案2.7本章小結(jié)第3章排土場模型破壞過程導波聲發(fā)射基本參數(shù)特性3.1引言3.2排土場破壞過程綜合分析3.2.1滑移破壞過程描述3.2.2排土場破壞過程分析
3.3聲發(fā)射相關參數(shù)3.3.1聲發(fā)射事件率3.3.2振鈴計數(shù)3.3.3幅度3.3.4能量3.4排土場模型滑移破壞過程聲發(fā)射參數(shù)變化特征3.4.1聲發(fā)射幅值3.4.2聲發(fā)射事件率3.4.3聲發(fā)射能率3.4.4聲發(fā)射振鈴計數(shù)率3.5排土場模型滑移破壞過程累計聲發(fā)射參數(shù)變化特征3.5.1累計聲發(fā)射事件率3.5.2累計聲發(fā)射能率3.5.3累計聲發(fā)射振鈴計數(shù)率3.6不同位置聲發(fā)射參數(shù)特性對比分析3.6.1聲發(fā)射參數(shù)對比分析3.6.2累計聲發(fā)射參數(shù)對比分析3.7本章小結(jié)第4章排土場模型破壞過程的導波聲發(fā)射分形維數(shù)及ΣNΣE值特征4.1引言4.2分形特征分析4.2.1關聯(lián)維數(shù)的計算4.2.2m值確定及分形特征判斷4.2.3聲發(fā)射分形關聯(lián)維數(shù)計算結(jié)果及分析4.3滑移破壞前后∑N∑E特征分析4.4本章小結(jié)
第5章排土場模型破壞過程的導波聲發(fā)射頻帶能量分布特征5.1引言5.2排土場破壞過程聲發(fā)射頻帶能量分布特征5.2.1頻帶能量分析方法的選擇5.2.2小波包分解及各頻帶能量表征5.2.3各頻帶能量表征結(jié)果及分析5.3排土場邊坡滑移破壞聲發(fā)射預測方法5.4本章小結(jié)第6章部分結(jié)論與展望6.1結(jié)論6.2展望第二部分導波聲發(fā)射技術(shù)在巖質(zhì)邊坡應用的理論與模擬試驗研究第7章緒論7.1研究背景及意義7.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀7.2.1邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測技術(shù)7.2.2聲發(fā)射監(jiān)測技術(shù)在邊坡中的應用現(xiàn)狀第8章導波聲發(fā)射技術(shù)在巖質(zhì)邊坡中的影響因素及實例8.1引言8.2聲發(fā)射結(jié)合波導桿監(jiān)測巖質(zhì)邊坡的影響因素8.2.1耦合材料8.2.2波導桿選型8.2.3傳感器布置形式8.3國外邊坡聲發(fā)射監(jiān)測實例8.3.1工程概況8.3.2聲發(fā)射信號分析8.3.3降雨的影響8.4存在的問題8.4.1硬件設備及軟件8.4.2定位精度8.5討論8.6本章小結(jié)第9章模態(tài)聲發(fā)射理論9.1引言9.2模態(tài)聲發(fā)射9.2.1導波理論9.2.2自由圓鋼波導桿結(jié)構(gòu)中的縱向?qū)Рɡ碚?.2.3水泥砂漿錨固波導桿結(jié)構(gòu)中的縱向?qū)Рɡ碚?
9.3本章小結(jié)第10章巖質(zhì)邊坡模擬試驗中的導波聲發(fā)射波形特征研究10.1引言10.2拉剪破壞聲發(fā)射試驗10.2.1試驗目的10.2.2試件制備10.2.3試驗系統(tǒng)10.2.4聲發(fā)射系統(tǒng)參數(shù)設置10.3試驗過程10.4試驗現(xiàn)象10.5聲發(fā)射信號波形分析10.5.1小波閾值去噪10.5.2短時傅里葉變換10.6本章小結(jié)第11章巖質(zhì)邊坡模擬試驗中的導波聲發(fā)射參數(shù)特征研究11.1引言11.2波導桿選擇11.3耦合材料選擇11.4傳感器布置方式11.5試件制作11.6聲發(fā)射監(jiān)測試驗11.6.1試驗儀器11.6.2剪切試驗11.6.3三點彎曲試驗11.7試驗過程11.8試件破壞過程分析11.9聲發(fā)射試驗結(jié)果分析11.9.1聲發(fā)射試驗數(shù)據(jù)11.9.2聲發(fā)射事件特性分析11.9.3聲發(fā)射幅值分析11.9.4聲發(fā)射能量分析11.9.5聲發(fā)射振鈴計數(shù)分析11.10本章小結(jié)
第12章巖質(zhì)邊坡模擬試驗中的導波聲發(fā)射分形關聯(lián)維數(shù)和r值特征12.1引言12.2試件破壞過程聲發(fā)射參數(shù)分形特征分析12.2.1關聯(lián)維數(shù)的計算12.2.2m值確定及分形特征判斷12.2.3剪切破壞關聯(lián)維數(shù)的計算結(jié)果及分析12.2.4三點彎曲破壞關聯(lián)維數(shù)的計算結(jié)果及分析12.3試件破壞過程聲發(fā)射r值特征分析12.3.1聲發(fā)射r值的計算12.3.2剪切破壞聲發(fā)射r值分析12.3.3三點彎曲破壞聲發(fā)射r值分析12.4本章小結(jié)第13章耦合材料斷裂過程數(shù)值模擬分析13.1引言13.2PFC數(shù)值模擬分析13.3聲發(fā)射定位分析13.4本章小結(jié)第14章第二部分結(jié)論和展望14.1結(jié)論14.2展望第三部分次聲波技術(shù)在礦山應用的理論與試驗研究第15章緒論15.1研究背景及意義15.2研究現(xiàn)狀和進展第16章單軸壓縮下紅砂巖峰值應力前后次聲信號波形特征16.1引言16.2試驗簡介16.2.1巖樣制備16.2.2試驗儀器及加載方案16.3單軸壓縮下紅砂巖次聲試驗數(shù)據(jù)分析16.3.1力學試驗數(shù)據(jù)16.3.2次聲信號數(shù)據(jù)16.4本底信號分析16.4.1小波基函數(shù)16.4.2小波基選取16.4.3小波分解層數(shù)確定16.4.4本底信號分析
16.5應力-次聲時域信號特征16.5.1次聲時域信號特征16.5.2部分巖樣應力-次聲時域特征16.6應力-次聲時頻特征16.6.1短時傅里葉變換（STFT）16.6.2部分巖樣應力-次聲時頻特征16.7本章小結(jié)第17章單軸壓縮下紅砂巖峰值應力前后次聲信號特征參數(shù)17.1引言17.2應力-次聲累計振鈴計數(shù)特征17.2.1門檻值的確定17.2.2巖石應力-次聲累計振鈴計數(shù)特征17.3應力-次聲能率特征17.3.1能率計算方法17.3.2巖石應力-次聲能率特征17.4本章小結(jié)第18章不同加載方式下紅砂巖破壞過程次聲信號特征18.1引言18.2試驗儀器及方案18.2.1試驗儀器18.2.2試驗對象18.2.3單軸壓縮試驗18.2.4剪切試驗18.2.5劈裂試驗18.2.6單軸循環(huán)加卸載試驗18.3巖石破壞次聲信號波形參數(shù)分析18.3.1實驗室本底噪聲及數(shù)據(jù)分析18.3.2單軸壓縮試驗結(jié)果分析18.3.3剪切試驗結(jié)果分析18.3.4劈裂試驗結(jié)果分析18.3.5單軸加卸載試驗結(jié)果分析18.3.6試驗結(jié)果綜合分析18.4巖石次聲信號波形特性分析18.4.1頻帶能量分布特征
18.4.2能量分形特征18.5本章小結(jié)第19章單軸壓縮下尾砂膠結(jié)充填體次聲波特性研究19.1引言19.2單軸壓縮下尾砂膠結(jié)充填體次聲波測試試驗19.2.1試件制備19.2.2試驗方案19.3次聲波信號數(shù)據(jù)處理方法19.3.1次聲波信號濾波方法19.3.2累計振鈴計數(shù)19.3.3能率分析方法19.3.4短時傅里葉變換時頻分析方法19.4試驗數(shù)據(jù)分析19.4.1室內(nèi)環(huán)境本地信號分析19.4.2充填體單軸壓縮次聲波數(shù)據(jù)分析19.5試驗分析結(jié)果19.6本章小結(jié)第20章第三部分結(jié)論與展望20.1結(jié)論20.2展望