單軸載荷破巖電磁輻射特性研究.pdf

1、隨著社會(huì)的進(jìn)步和國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提升，地下交通建設(shè)和各種新能源的開發(fā)利用成為當(dāng)今時(shí)代的主題之一，而這些領(lǐng)域的進(jìn)展均涉及到巖石破碎問(wèn)題，如何高效、安全地將巖體破碎并保證作業(yè)空間的穩(wěn)定性是巖石破碎工程的首要任務(wù)。近年來(lái)，電磁輻射作為一門探測(cè)技術(shù)越來(lái)越得到人們的重視，運(yùn)用監(jiān)測(cè)手段預(yù)測(cè)機(jī)械破巖時(shí)巖體的破裂和失穩(wěn)程度，并選取安全有效的破巖器械和方式將變得十分重要。本文運(yùn)用理論分析和試驗(yàn)研究方法，對(duì)單軸載荷作用下巖石破碎的電磁輻射特性進(jìn)行了深入研

2、究，主要內(nèi)容和結(jié)論如下：
　?。?）應(yīng)用巖石破碎學(xué)和彈塑性力學(xué)理論，分析了壓頭靜力侵入巖體時(shí)的應(yīng)力分布情況和破巖機(jī)理，探討了巖石破碎時(shí)電磁輻射的演化過(guò)程、產(chǎn)生機(jī)理和影響因素，得到了電磁輻射信號(hào)和巖石破壞各階段存在較強(qiáng)的對(duì)應(yīng)性，為試驗(yàn)研究與結(jié)果分析提供了一定的理論依據(jù)。
　?。?）采用RMT-150C巖石力學(xué)試驗(yàn)系統(tǒng)和KBD5電磁輻射監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，開展了單軸載荷作用下混凝土和硬脆性花崗巖試樣破碎的電磁輻射特性試驗(yàn)。結(jié)果表

3、明：混凝土和花崗巖試樣破壞過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生電磁輻射現(xiàn)象，且電磁輻射信號(hào)隨著加載速率的增大而逐漸增強(qiáng)；不同壓頭破巖產(chǎn)生的電磁輻射信號(hào)存在差異，其中，十字型壓頭信號(hào)最強(qiáng)，一字型壓頭次之，球型壓頭最弱。
　?。?）通過(guò)試驗(yàn)過(guò)程中電磁輻射與聲發(fā)射信號(hào)的對(duì)比分析，得出了巖石破裂過(guò)程中電磁輻射和聲發(fā)射信號(hào)之間的相似性以及二者產(chǎn)生機(jī)理和演化規(guī)律的差異性。電磁輻射和聲發(fā)射與巖石受載變形及破裂程度具有各自的對(duì)應(yīng)關(guān)系，運(yùn)用電磁輻射和聲發(fā)射技術(shù)同時(shí)監(jiān)測(cè)能更