松散介質(zhì)堆積體滑移破壞聲發(fā)射預(yù)測試驗研究.pdf

1、礦山常見排土場堆放的廢石土及選礦廠排放的尾礦都屬于松散介質(zhì)堆積體，這些堆積體失穩(wěn)滑移將造成嚴重的安全事故，給國家、社會帶來難以估量的損失，因次對排土場和尾礦庫進行失穩(wěn)前兆的預(yù)測具有非常重要的價值和意義。目前排土場和尾礦庫穩(wěn)定性的監(jiān)測主要是對其表面和內(nèi)部的變形、位移進行監(jiān)測，無法真實反映其內(nèi)部松散體顆粒間的錯動滑移情況。聲發(fā)射能反映被監(jiān)測物體內(nèi)部的破壞機理，排土場及尾礦庫失穩(wěn)時松散介質(zhì)間的滑動摩擦將產(chǎn)生聲發(fā)射，因而將聲發(fā)射用于監(jiān)測排土場及

2、尾礦庫的穩(wěn)定性具有其可能性。本文擬以松散介質(zhì)堆積體之一的排土場為研究對象，通過構(gòu)建散體邊坡模型，進行散體邊坡滑移破壞的聲發(fā)射試驗。采用試驗研究與理論分析相結(jié)合的方法，進行了松散體滑移破壞過程聲發(fā)射信號特性研究，得到了以下的結(jié)論：
　?。?）設(shè)計了一套散體邊坡模型試驗裝置，通過構(gòu)建滑移面使得散體邊坡發(fā)生滑移破壞，同時在坡頂、坡中及坡底3個位置布置了聲發(fā)射信號監(jiān)測點，并借助波導(dǎo)桿傳播聲發(fā)射信號來監(jiān)測散體邊坡的破壞過程。試驗結(jié)果表明，散

3、體邊坡的滑移破壞是循序漸進及能量累計的過程，即大規(guī)模破壞前，會出現(xiàn)多次小規(guī)模破壞，并且可將邊坡面出現(xiàn)大面積范圍廢石滾動的現(xiàn)象，作為大規(guī)?；破茐氖Х€(wěn)的前兆。
　?。?）結(jié)合試驗過程現(xiàn)象及破壞規(guī)模的大小，將整個散體滑移破壞過程劃分為幾個階段，并就試驗全過程的聲發(fā)射信號相關(guān)參數(shù)進行了分析，結(jié)果表明，散體邊坡的聲發(fā)射活動伴隨著整個滑移破壞過程，各階段聲發(fā)射特征參數(shù)的變化可以在一定程度上揭示散體邊坡內(nèi)部狀態(tài)的演化過程。
　?。?）不

4、同位置的聲發(fā)射特征參數(shù)存在顯著差異，其中處于坡底3＃測點接收的聲發(fā)射信號最強，并且結(jié)合3個測點分析更能反映散體滑移破壞的情況。同時根據(jù)不同位置聲發(fā)射信號出現(xiàn)的時間先后，能夠預(yù)判出破壞發(fā)生的范圍，當(dāng)所有監(jiān)測點都有聲發(fā)射信號并突然加強時，預(yù)示有大規(guī)?；破茐牡陌l(fā)生。
　?。?）滑移破壞過程關(guān)聯(lián)維數(shù)D和r值的變化與散體內(nèi)部狀態(tài)的演化密切相關(guān)，其中分形維數(shù)D值會在臨近滑移階段的附近出現(xiàn)最大值，并且之后會突然出現(xiàn)突降現(xiàn)象和臨近滑移破壞附近r