分級循環(huán)加卸載下大理巖損傷及聲發(fā)射特性研究.pdf

1、金屬礦山實際地下生產(chǎn)作業(yè)中，地下巖體受力狀態(tài)并不穩(wěn)定，受地壓活動及人工擾動的影響，巖體處于頻繁加載及卸載狀態(tài)。為充分了解大理巖在循環(huán)加卸載下?lián)p傷及聲發(fā)射特性，本文以現(xiàn)場及室內(nèi)試驗為基礎(chǔ)，探討了耗散能法及聲發(fā)射法表征大理巖損傷的適用性與差異性；引入加卸載響應(yīng)比理論，基于聲發(fā)射分析了大理巖在不同應(yīng)力階段加卸載響應(yīng)比特征及不同參數(shù)表征加卸載響應(yīng)比的適用性；結(jié)合大理巖原巖應(yīng)力值，研究了大理巖原始應(yīng)力點加卸載響應(yīng)比特征。綜合上述研究內(nèi)容，本文主要

2、結(jié)論如下：
　　（1）基于耗散能法表征損傷，大理巖損傷演化曲線總體呈“上凹”狀，瀕臨峰值應(yīng)力前大理巖損傷變量增大非常明顯。說明在應(yīng)力加載條件下，基于耗散能法表征大理巖損傷，大理巖損傷主要在裂紋非穩(wěn)定發(fā)展階段，即大理巖損傷主要集中在臨近應(yīng)力峰值階段。
　　（2）基于聲發(fā)射法表征損傷，同時考慮了大理巖在加載和卸載階段的損傷，大理巖損傷演化曲線呈現(xiàn)出向上彎曲形態(tài)，曲線較為平滑且表現(xiàn)出非線性增長跡象。
　?。?）耗散能法與聲發(fā)

3、射法均較適于表征大理巖的損傷演化過程。聲發(fā)射法與耗散能法相比，其優(yōu)勢在于聲發(fā)射法可反映出大理巖在卸載階段的損傷狀況。耗散能法雖不能表征卸載階段的損傷，但能避免聲發(fā)射平靜期的影響。
　?。?）聲發(fā)射撞擊數(shù)、振鈴計數(shù)、能量、Benioff應(yīng)變表征的大理巖加卸載響應(yīng)比所呈現(xiàn)的規(guī)律一致，四種參數(shù)表征加卸載響應(yīng)比具有較高的一致性。振鈴計數(shù)、能量、Benioff應(yīng)變所表征加卸載響應(yīng)比優(yōu)于聲發(fā)射撞擊數(shù)，以聲發(fā)射能量表征大理巖加卸載響應(yīng)比隨應(yīng)力的

4、增加變化幅度更為明顯，在數(shù)值上表現(xiàn)更為靈敏。
　?。?）大理巖隨著應(yīng)力的增加加卸載響應(yīng)比總體表現(xiàn)為“下降-平穩(wěn)-升高”。加卸載響應(yīng)比在初始壓密階段處于較高水平，在彈性變形及微彈性裂隙穩(wěn)定發(fā)展階段基本在1左右波動，進入非穩(wěn)定破裂發(fā)展階段出現(xiàn)明顯升高的現(xiàn)象，大理巖這一特征有助于識別其所處應(yīng)力狀態(tài)，可為工程巖體的穩(wěn)定性判別提供一定的依據(jù)。
　?。?）大理巖原巖應(yīng)力點所對應(yīng)的加卸載響應(yīng)比處在較高水平且明顯大于1，有別于其在彈性變形至