岩体声发射智能监测仪的研制

分析了研制岩体声发射智能监测仪的整体要求，对其技术难点提出解决途径，并研制开发出高智能化和自动化的岩体声发射智能监测仪。

一种基于单片机AT89S52的岩体声发射监测仪的智能改进与实现

文章采用AT89S52作为控制器,设计了一种智能化的岩体声发射监测仪,且从硬件和软件上实现了该监测仪的功能,最后提出各种干扰措施。

基于声发射频谱的次生胶结岩体加卸载损伤特性

斜坡岩体裂隙中广泛存在后期次生胶结物,地震过程中次生胶结岩体极易发育密集微裂纹。开展单轴静荷载和加卸载试验,通过声发射频谱演化特征研究荷载条件下次生胶结物对岩体微裂纹扩展过程的影响。研究结果表明:静荷载下小尺度裂纹、微小裂纹、沿晶裂纹和穿晶裂纹贯穿整个试验过程,低频高频信号对应的大尺度裂纹主要产生在不稳定扩展阶段,加卸载条件下声发射主频演化类型受到次生胶结物面积的影响,次生胶结物对岩体损伤起主要控制作用,降低了造成岩体损伤的应力阈值,加卸载作用下次生胶结物与岩石性质差异造成的非协调变形是造成损伤的根本原因。

新型便携式岩体声发射监测仪

论述了岩体声发射监测原理,介绍了专门开发的新型便携式岩体声发射监测仪的结构及特点,对其技术难点提出了解决途径。

岩体声发射与地震活动相关性和地震预报

为研究声发射(AE)技术用于地震预测的可行性,在花岗岩地下隧道内布置AE系统和地震仪同时开展AE及地震监测.采用多模态统计方法分析了35 d监测期内AE与地震活动的时间相关性,并观测了AE时间序列的b值和自然时间方差κ_(1)的演化.实验结果表明:包含爆发的AE特性变化预示着主震的临近,其密集爆发与临近的3.2级及2.4级主震密切相关;主震发震前,b值出现连续下降的趋势并降至1以下的最小b值,自然时间方差从0.07迅速减小到接近零的最小值;多模态统计方法得到的AE时间分布的变化趋势比地震活动早,能提前约17 h预测主震事件.因此,AE与地震活动有很强的相关性,可作为地震前兆.实测结果为AE用于地震预报提供了可能性和观测证据.

YSD单片机岩体声发射自动监测仪

单片机具有集成度高、体积小、性能可靠、价格低、面向控制等特点,因而在工业控制、智能化仪器仪表、智能化设备和家用电器等领域得到了广泛应用。我们应用单片机技术研制成功的YSD单片机岩体声发射自动监测仪,不仅具备原有的单通道便携式仪器的性能,还具有自动记录和打印检测结果的功能,同时能根据检测结果圈定危险区域或冒落区域。该仪器曾在宜昌桃坪河磷矿等矿山进行应用试验,取得令人满意的效果。

新型岩体声发射监测仪的研制与应用

1 前言 材料或结构受外力或内力作用产生变形或破坏,以弹性波的形式释放出应变能的现象称为声发射。一般声发射信号强度较弱,人耳不能直接听见,需借助灵敏的电子仪器才能检测出来。用仪器检测,分析声发射信号,推断声发射源,评价材料或结构的应力状态的技术称为声发射技术。岩体声发射技术是评价岩体稳定程度,圈定高应力区、预测预报灾害性岩土活动的有效手段。

岩体原位直剪试验声发射特征及破坏机理研究

声发射技术目前主要应用于小尺度岩石(≤10 cm)的破坏特征研究,但对大尺度岩石(≥70 cm)的破坏特征研究较少,大尺度岩石更接近工程实际,更能反映工程岩体的宏观特征。为探究大尺度岩石(≥70 cm)的裂隙分布、破坏过程和破裂机制的演化规律,在对软弱碳质黑云母片岩进行原位直剪试验时声监测声发射参数,并采用声发射参数分析、声发射波形分析、时频分析技术对声发射信号解析。分析发现:岩体的剪切破坏过程可分为3个阶段:(1)裂纹萌生(弹性变形)阶段,岩体中不存在或存在非常微弱的声发射事件。(2)裂纹扩展阶段,在岩体中观察到少量微裂纹并不断扩展,声发射事件累积,但总体数量较少。(3)破坏阶段,声发射事件显著增加,微裂纹继续扩展和贯通,直至形成宏观断裂。同时将基于振幅的统计指标b和基于r值的统计指标变异系数CV(r)值对比分析,表明CV(r)可以作为岩石断裂破坏强度的判据。本文研究结论如下:岩体受剪切荷载处首先出现声发射事件,随剪切荷载的增大新增的声发射事件逐渐前移,表明微破裂首先围绕在直剪试验岩体的受力部位附近。在岩体破坏阶段,微裂隙集中在局部区域,岩体产生应力集中现象。岩体声发射试验与直剪试验结合可应用于监测及预报工程岩体结构面动力剪切破坏行为特征,预测岩石破裂前兆并可作为现场直剪试验结果的相互验证的有利手段。

岩体声发射智能监测设备及矿山安全预报技术

对岩体声发射智能监测设备进行了完善和改进研究 ,并且应用灰色系统理论 ,系统地分析和评估了评价岩体稳定性的声发射参数及岩体冒顶临界值的确定方法 ;建立预测模型 ,对岩体冒顶的数列预测及矿山大规模灾害预测进行了探讨。实践证明 ,上述方法和采取的措施是切实可行的。

岩体声发射混沌与智能辨识研究

对岩石试件加载及破坏过程的声发射进行了试验,对工程岩体声发射进行了监测。采用混沌动力学研究了岩体声发射活动规律,计算了工程岩体在变形与破坏过程中不同阶段声发射混沌吸引子。用混沌与神经网络相结合,建立了岩体声发射预测模型。根据岩体声发射各阶段特征,建立了工程岩体稳定性智能辨识模型。研究结果表明,岩体声发射活动存在4个不同的阶段:稳定期、声发射活动初期、声发射活动加剧期和活动反转期。岩体破坏出现在声发射活动反转期,声发射出现反常,混沌吸引子减小,破坏特征呈现。工程应用实践证明,混沌动力学能较好地反映岩体的声发射特征,所建立的预测与智能辨识模型能较好地预测和分析工程岩体稳定性。

岩体声波监测与声发射技术的现场应用研究

介绍了岩体声波测试与声发射技术，通过大量现场应用研究，建立了基于声发射监测的稳定性分析及综合的预测预报体系，对矿山岩体工程等安全性监测预报作了较深入和全面的探讨。

岩体失稳过程中的声发射监测研究

对大红山铜矿岩样进行了单轴压缩和劈裂试验,研究岩样在加载过程中的声发射特征。同时,对该矿2个盘区进行了盘区顶板的声发射监测,探索岩体的破坏机理和预测破坏的方法。根据室内试验与1 a多的现场监测发现,室内岩样破坏过程中声发射特性与现场监测中出现的点柱垮落、采场顶板冒落现象的声发射参数规律相似。声发射活动从平静到剧增且维持较长时间的变化可视为岩体失稳的前兆信息之一。

岩体声发射监测在马步坎高边坡岩体稳定研究中的应用

简要阐述岩体声发射监测的基本原理、监测仪器与技术，及其在金沙江向家坝水电站马步坎高边坡岩体稳定研究中的应用情况，认为岩体声发射监测是研究边坡岩体稳定性的一种有效手段。

岩体声发射量化指标在采场稳定性监测中的应用

基于岩体破裂过程中的岩体声发射事件率和能率等测试参数,研究评价地下采场岩体稳定性的声发射相对强弱量化指标,以更有效地进行围岩稳定性评价。岩体声发射相对强弱指标可消除声发射测试参数受工程布置和地质构造等环境因素的影响,综合考虑事件率及其变化率和相对强弱指标,可以更准确地预测采场围岩的稳定性。利用声发射相对强弱指标评价岩体稳定性,结果与实际情况具有较好的一致性。

基于无线传感器网络的岩体声发射信号监测系统

在分析了现有岩体声发射信号监测系统存在局限性的基础上,利用无线传感器网络和压缩感知技术,设计了一种新型岩体声发射信号监测系统,详细叙述了系统结构和软硬件实现方法,并将其应用于高速公路岩体边坡稳定性监测。实际应用结果表明,系统设计方案合理可行,且由于使用了压缩感知技术,在采样频率为200 kHz的情况下,也可实现声发射信号原始测量数据和特征参数的远程、实时、可靠的无线传输。

基于声发射技术的岩体稳定性实时监测系统的研究

提出了应用声发射技术对岩体稳定性进行监测,实现了24 h不间断的动态监测,为判断岩体失稳提供了依据,取得了较好的社会经济效益。

岩体声发射监测现场噪声自适应数字滤波技术初探

介绍了应用自适应数字对消滤波抑制现场施工噪声的原理及系统的组成， 并说明了室内和现场实验的情况。实践表明， 应用自适应数字对消滤波可有效地改进声发射仪抗现场噪声干扰的性能。

新型岩体声发射监测系统的研制

介绍一种基于单片机的智能化岩体声发射监测系统的软、硬件设计及其特点。硬件部分以８０３１单片机为核心，包括模拟电路和数字电路；软件部分采用ＭＣＳ５１汇编语言编制。

三峡工程永久船闸高边坡岩体变形声发射监测

岩体声发射检测是当今国内外积极开发研究的岩体动态监测新技术之一,为了保证三峡船闸顺利建设,在建设过程中采用了声发射技术对船闸高边坡进行全天候在线监测。声发射作为动态监测技术在大型边坡岩体动态监测中具有明显优势。本文将小波变换和神经网络应用到声发射检测之中,能够准确地对岩体稳定性进行预测预报。现场监测表明,利用声发射技术对大型船闸高边坡岩体稳定性及其发展趋势和边坡支护效果,作出了符合实际的评价和有效的预测预报。

岩体声发射监测定位系统方案的改进设计

针对现有岩体声发射监测定位系统在井下矿山应用中存在的测试线路多、易损坏问题 ,提出了改进方案 ,阐述了全新的系统结构及实现方式。该方案具有通道扩展性和监测实时性强、故障率低及中文界面显示等特点。