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基于声波参数的岩体爆破损伤区检测方法岩石基础开挖是大型水电工程建设中的重要环节之一,钻孔爆破是目前岩石开挖的主要手段。
在利用炸药的能量对被开挖岩体进行破碎的同时,将对保留岩体产生不可避免的损伤。
工程实践中,开展爆破开挖损伤现场检测和并进行准确判定,是进行爆破损伤控制的前提,而基于声波测试的岩体开挖爆破损伤区检测,是国家标准和行业规范推荐的主要现场检测方法。
论文以白鹤滩水电站坝肩槽开挖爆破损伤现场检测为背景,结合理论分析和室内试验,分析了边坡岩体开挖爆破损伤机理,建立了岩体损伤的纵波上升时间变化率判据、提出了基于纵波上升时间的损伤区检测方法,研发了新型声波换能器,发展了基于声波参数的岩体爆破损伤区检测方法。
论文取得的主要研究成果如下：揭示了岩石开挖爆破损伤区微裂纹分区扩展机制。
研究微裂纹的激活、扩展机理,是理解岩体宏观损伤规律的必要基础。
爆炸荷载在岩石介质中激发的应力场,使得岩石中的应力状态会按照时间顺序,先后处于以下几个阶段：径向应力与环向应力均为压应力的压剪应力状态,径向应力为压应力、环向应力为拉应力的拉剪应力状态,径向应力与环向应力均为拉应力的拉剪应力状态。
当距离爆破孔较近时,压剪应力状态控制了岩石中微裂纹的扩展；随着距离的增大,微裂纹的扩展主要由拉剪应力状态控制。
提出了基于纵波上升时间变化率的岩体爆破损伤区检测方法。
理论分析和室内试验表明,测试孔孔壁与声波换能器之间的距离对测得的纵波速度结果影响较大,并足以影响纵波速度测试结果的准确性,而测得的纵波上升时间则基本不受该距离的影响。
相对纵波速度变化率而言,纵波上升时间变化率对所测岩体物理力学特性的变化更加敏感。
通过对比分析,建立了基于纵波上升时间变化率的爆破损伤判据,较为合理的变化率为≥10%。
而且,采用纵波上升时间变化率来判别爆破损伤区,较采用传统的纵波速度变化率而言,所测得数据的稳定性及可靠性更好。
研发了可以应用纵波振幅进行损伤区检测的声波换能器。
用岩石声发射与岩石损伤分析岩爆发生机制Ξ河北理工学院资源工程系 徐东强ΞΞ 单晓云 张艳博摘 要:文中介绍了利用统计规律和连续损伤力学理论建立了声发射与损伤变量之间线性关系式;用不同孔隙率的阜平大理岩进行了双轴压缩试验,模拟了双向受力状态下的岩爆,研究了其破坏过程中的声发射特征,并从岩石损伤的角度分析了岩爆的发生机制。
关键词:声发射 损伤力学 岩爆1 前言地壳中的岩体本身存在着一个极其复杂的自然应力场。
采掘活动会引起自然应力场的变化,使岩体中的应力重新分布。
在某些条件下,积聚在岩体中的弹性应变能一旦超过岩体的弹性临界状态就会引起岩石的非线性变形,剧烈时可产生岩爆。
岩体在变形破坏过程中会产生应力波和声波,我们称为声发射。
声发射的发生是由于错位的累计而形成的裂纹、晶格错动、或从原有的缺陷发生的脆性破裂及其向外扩张传播,以及由此而引起的内部结构上的变化所释放的能量等等。
研究岩石变形破坏过程中的声发射特性,对于探讨岩体突发失稳的机制及其防治、预报岩爆具有重要作用。
损伤是指在外载荷环境的作用下,由于细观结构的缺陷(如微裂纹、微孔洞等)引起的材料或结构的劣化过程。
损伤力学则是研究含损伤介质的材料性质以及在变形过程中损伤的演化发展直到破坏的力学过程的学科。
损伤力学是近20年来发展起来的一门新的学科,它是材料结构变形与破坏理论的重要组成部分。
损伤力学的研究不仅限于金属材料方面,而且逐渐被引进到岩石、混凝土类材料的强度及结构关系的研究。
几十年来,材料损伤性质的研究发展迅速,在微观、细观及宏观的基础上进行了大量的工作。
有关细观损伤的成核机理、演化规律、细观损伤对宏观力学性质的影响等是当前损伤研究的主要问题。
通过声发射的产生机理和损伤力学的研究内容,我们有理由认为声发射活动与岩石内部的损伤状态之间存在一定的关系,本文通过阜平大理岩双向加载声发射实验和双向受力岩石损伤分析,研究了岩爆的发生机制和岩爆的预报。
2 损伤变量与声发射关系在连续损伤力学中损伤变量D是这样定义的:材料损伤形成的微孔洞、微裂纹面积与材料损伤前总承载面积之比,其表达式为: D=S nS(1)式中,S—原始无损伤时材料面积;・82・ΞΞΞ徐东强 副教授 河北唐山 063009河北省自然科学基金资助项目S n—损伤面积。
地基岩石微损伤过程的测试研究刘 立,王泽云,刘保县(西华大学建筑与土木工程学院,四川成都610039)=摘 要> 实验表明,声测波形与频度揭示了岩石内部损伤的萌生与演化特征,并对不同岩石的损伤演化过程及特性作了比较实验,得到了有益的结果。
=关键词> 岩石; 损伤; 声发射测试=中图分类号>T U 455 =文献标识码>A =文章编号>1007-8983(2003)SO-0117-02岩石的破坏与失稳起源于受载条件下的岩石内部损伤萌生与演化。
当损伤扩展贯通到一定程度时,常会引起地基基础、岩体工程、地下工程、边坡工程及矿山巷道、采场的过大变形与倒塌,造成严重后果。
研究岩石的损伤不少学者进行了有益的探索[1-3],取得了明显的成果,本文在实验研究的基础上,利用声发射测试技术对岩石损伤的全过程进行了观测试验研究,获得了相关的结果。
1 实验试件试件取自某地基层状岩体的灰岩、砂岩和泥岩等岩样,将其切割,打磨成50mm @50mm @100mm 试件,误差<?1mm,打磨平整,以利于换能接触面密切接触,提高拾取效率。
图1 测试系统2 实验系统构成为拾取岩样在微损伤时的声发射信号,实验仪器来采用了:¹低噪声高性能专用测量放大器,其频率范围为1Hz~200kHz,增益为-30~+100dB,能有效获取小信号并将其放大。
º高灵敏度宽频带压电式换能器B&K4369。
最高测量频率达1015kHz,可满足对微弱信号的灵敏度及频率灌输要求[4]。
»带通波波器B&K 1617,有多个子波段可供选择,并具有多级滤波带宽,可方便地调节至关注的频段或欲滤除的干扰杂波段范围。
¼快速高精度波形记录仪B&K2308。
具有特轻质笔头及高性能伺服控制电路,可实现对不同波形和幅度的信号记录,并可以线性或对数方式进行瞬时曲线描绘。
½高性能专用碰记录仪B&K7006,具有双通道展缩器,可实现扩展微弱信号和压缩信号的高动态记录,信噪比>70dBb 并配以高速数据采集分析系统,最高采样频率可达500kHz/通道。
基于声发射技术的材料断裂与监测材料断裂是指在外力作用下，材料发生失效的过程。
对于工程中的材料或结构来说，断裂可能导致严重的后果，因此及时准确地监测和诊断材料的断裂状况至关重要。
声发射技术是一种基于材料内部发生的微小应力释放所产生的声波信号来监测材料断裂的非破坏性检测方法。
一、声发射技术简介声发射技术最早应用于地质学领域，用于监测地壳运动和地震活动。
随着科学技术的发展，声发射技术得到了广泛应用。
该技术通过在被测材料表面或内部采集声波信号，并结合信号的频谱、幅值、波形等特征，可以实时地监测材料的断裂活动。
二、声发射监测的原理声发射监测的原理是基于材料内部的微小应力释放。
当材料受到外力作用时，内部应力会产生变化，当应力超过材料的破坏强度时，材料会发生断裂。
在断裂瞬间，材料内部会释放出声波信号。
这些声波信号被传感器采集并转化为电信号，经过信号处理后反映了材料断裂的位置、瞬时幅值、频率等信息。
三、声发射监测的应用领域1. 材料工程和结构工程：声发射技术可以用于检测金属、混凝土、陶瓷等材料的断裂情况，对于预防工程事故具有重要作用。
2. 岩土工程：通过声发射监测可以实时地监测岩石和土壤的断裂活动，预测地质灾害风险，提高工程安全性。
3. 材料研究：声发射技术可以用于材料的断裂破坏机理研究，为新材料的研发提供参考和指导。
四、声发射监测的优势声发射监测作为一种非破坏性检测方法，具有以下优势：1. 实时性：声发射监测可以实时地监测材料的断裂活动，及时掌握材料破坏状态，为防止事故的发生提供重要依据。
2. 灵敏度高：声发射技术可以检测到微小裂纹的形成和扩展，对于材料破坏的预测具有较高的灵敏度。
3. 非破坏性：声发射监测不会对被测材料造成破坏，能够有效保护被测材料的完整性。
4. 数据量大：声发射监测可以采集大量的数据，利用数据分析技术可以解析材料断裂的规律，为预测材料寿命提供科学依据。
五、声发射监测的挑战与发展趋势声发射监测技术虽然已经在多个领域得到应用，但仍然面临一些挑战。
声发射与微震监测定位技术的研究进展声发射与微震监测定位技术是一种用于监测结构物或岩体中的裂纹、破坏和泄漏等问题的非破坏性测试方法。
声发射技术可以通过监听结构物中的超声波信号来监测可能出现的破坏现象，而微震监测定位技术则是通过检测地下微震信号来定位地下的异常活动。
这两种技术的研究进展如下。
声发射技术的研究进展：1.监测范围扩大：声发射技术最初主要应用于金属材料和混凝土等结构物的监测，但近年来已逐渐扩大到了岩石、岩层和土体等更广泛的领域。
2.信号处理优化：研究者们通过改进信号处理算法和技术，提高了对声发射信号的识别和分类能力，从而提高了监测的准确性和可靠性。
3.嵌入式监测：采用嵌入式技术，将声发射传感器安装在结构物的内部，实现对结构物长期在线的监测和预警。
这种技术能够提早发现潜在的潜在破坏问题，为维修和保养提供便利。
4.发展远程监测：通过无线传输技术和互联网的发展，研究者们已经开始利用远程监测平台对声发射信号进行实时观测和分析，实现了对分布广泛的结构物的长期监测。
微震监测定位技术的研究进展：1.定位精度提高：研究者们通过改进定位算法和传感器布置方式，提高了地下微震信号的定位精度。
现在的微震监测定位技术可以实现对地下微震事件的三维定位。
2.目标识别和分类：通过对地下微震信号的特征参数进行分析，研究者们已经实现了对不同类型的地下微震事件进行识别和分类，例如定位地震、洪水和岩体破裂等。
3.监测深度提高：通过改进传感器的灵敏度和信号放大技术，研究者们已经实现了对深层地下微震信号的监测。
现在的微震监测技术可以监测到几百米甚至上千米深度的地下微震事件。
4.同步监测网络：通过部署多个微震监测站点，并采用同步监测网络的方式，研究者们可以实现对区域内微震事件的协同监测和定位，提高监测的准确性和可靠性。
声发射与微震监测定位技术的研究进展主要包括监测范围的扩大、信号处理优化、嵌入式监测和远程监测，以及微震监测定位技术中定位精度的提高、目标识别和分类、监测深度提高和同步监测网络的发展。
泥用量与掺合料种类、用量不同的两组混凝土进行绝热温升对比试验,结果最高温升A 组比B 组低7℃,且出现的时间推迟了约9h,这对控制混凝土的温升与内外温差、保证混凝土的体积稳定性、防止温度与应力裂缝十分有利。
5冬季施工采取措施5.1混凝土原材料加热─———加热搅拌过程所用水配有4t 和2t 蒸汽锅炉各一台,通过对搅拌用水的加热,使混凝土在搅拌、运输、浇注以后,还蓄有相当的热量,具有适当的温度,以不致受到冻害,并在一定的养护条件下硬化,逐步增长到所需要的强度。
水的加热温度一般保持在50～60℃,当水、骨料达到规定温度仍不能满足要求,可提高水的温度到100℃,但水泥不得与超过80℃的水直接接触,防止混凝土假凝现象的发生。
此时生产流程做出如下调整:将砂石与热水先行搅拌,等砂、石和热水温度降低后,再加入水泥搅拌成混凝土。
5.2掺加防冻剂(1)防冻剂的使用,应符合行业标准JGJ104-97《建筑工程冬期施工规程》规定,当室外日平均气温连续5d 稳定低于5℃,或规定的冬施期(每年的11月15日到次年的3月15日),两者具备其一,我公司即开始使用防冻剂。
(2)防冻剂的选用根据本地区气象资料,分别采用规定温度为-10℃的防冻剂,可以在最低温度-15℃以上使用。
(3)防冻剂存放于带有加热管的池中,防冻剂的管道也采用电热管加热,防止防冻剂结晶;另外防冻剂池并分别带有搅拌桨,使用前必须搅拌,不能有沉淀存在,不能有悬浮物、絮凝物存在,保证了防冻剂的正常使用。
5.3减少在运输中混凝土的温度损失冬施期间我公司为混凝土运输罐车统一安装了保温被,主要应用于冬施中运输混凝土的温度保护,尽量减少在运输过程中混凝土温度的损失,以保证浇注时混凝土的温度符合要求。
▲表4C35P 10混凝土配合比/kg m -3配合比编号砂率/%水泥P O42.5水砂石AN10-2磨细矿渣粉煤灰A 4120016974810779.1212080B4128016974810779.127248花岗岩三点弯曲条件下声发射定位技术研究1引言岩石等脆性材料的破坏过程中伴随着声、光、电磁和变形等物理现象[1]。
《三维条件下的岩石破裂过程分析及其数值试验方法研究》篇一一、引言岩石破裂过程是地质学、岩土工程学等领域的重要研究内容。
随着科技的发展，三维条件下的岩石破裂过程分析及其数值试验方法研究逐渐成为研究热点。
本文旨在探讨三维条件下的岩石破裂过程，并对其数值试验方法进行研究，以期为相关领域的研究提供参考。
二、岩石破裂的基本理论岩石破裂是指岩石在受到外力作用时，内部应力超过其承受极限，导致岩石结构破坏的现象。
岩石的破裂过程受到多种因素的影响，如岩石的物理性质、地质构造、应力状态等。
在三维条件下，岩石的破裂过程更为复杂，需要考虑多方向应力、温度、湿度等因素的影响。
三、三维条件下的岩石破裂过程分析1. 理论模型：在三维条件下，岩石的破裂过程可以通过建立理论模型进行分析。
常用的模型包括弹性力学模型、塑性力学模型、断裂力学模型等。
这些模型可以描述岩石在不同条件下的应力、应变及破裂过程。
2. 数值模拟：通过数值模拟方法，可以更直观地了解岩石的破裂过程。
常用的数值模拟方法包括有限元法、离散元法、边界元法等。
这些方法可以模拟岩石在不同条件下的应力分布、裂纹扩展及最终破裂形态。
3. 实验观察：通过实验观察，可以更深入地了解岩石的破裂过程。
实验方法包括光学显微镜观察、电子显微镜观察、声发射监测等。
这些方法可以观察岩石的微观结构变化、裂纹扩展及破裂模式。
四、数值试验方法研究1. 有限元法：有限元法是一种常用的数值试验方法，通过将岩石划分为有限个单元，求解每个单元的应力、应变及位移等参数，从而分析岩石的破裂过程。
该方法可以处理复杂的几何形状和边界条件，但需要较高的计算成本。
2. 离散元法：离散元法是一种基于刚性块体运动的数值试验方法，适用于模拟岩体的不连续性。
该方法通过考虑块体间的接触和相互作用，模拟岩体的破裂过程。
其优点是可以处理大变形和失稳问题，但需要较细致的模型构建。
3. 结合实际：在实际应用中，可以根据研究目的和岩石性质选择合适的数值试验方法。
基于声发射的张开型单裂隙岩石裂纹扩展行为特性研究李修磊;谢飞;陈臣;黄锋;凌天清【期刊名称】《水文地质工程地质》【年(卷),期】2024(51)3【摘要】裂隙形态对岩石力学性能和裂纹扩展行为有重要影响,为此分别针对完整花岗岩试样和不同预制裂隙倾角(0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°)的花岗岩试样开展了单轴压缩试验,并同步进行了声发射监测和高清摄像记录。
试验测试结果表明,随着裂隙倾角的增大,岩石的裂纹起裂角度逐渐减小,岩石的峰值强度、起裂应力和峰值应变均呈逐渐增大趋势,而弹性模量呈现出先增大后减小的变化规律;岩石应力-应变关系曲线的初始压密段和线弹性段对应声发射平静期,荷载超过起裂应力后声发射进入发展期,荷载接近峰值强度时声发射处于高峰期直到岩石完全破坏;裂隙倾角越大,声发射高峰期的持续时间越长,累计振铃计数越多,岩石峰值强度与累计振铃计数之间有良好的线性关系,并量化了裂隙形态对岩石强度损伤影响规律;随着裂隙倾角的增大,岩石的破裂模式由剪切断裂逐渐向张拉断裂过渡。
根据岩石轴向应力与累计声发射撞击数之间的关系曲线,并结合岩石起裂应力的计算方法,计算值略大于摄像观测值,二者之间的误差范围介于1.7%~6.9%,表明起裂应力的计算方法是合理的。
上述成果对深入研究裂隙岩体的工程性质和破坏模式具有重要参考意义。
【总页数】12页(P90-101)【作者】李修磊;谢飞;陈臣;黄锋;凌天清【作者单位】重庆交通大学山区公路水运交通地质减灾重庆市高校重点实验室;重庆交通大学土木工程学院【正文语种】中文【中图分类】TU452【相关文献】1.蠕变作用后裂隙类岩石单轴强度和裂纹扩展规律研究2.含裂隙岩石裂纹扩展与剪切特性的数值研究3.渗透水压作用下类岩石材料张开型裂纹启裂特性研究4.单轴压缩下基于全局应变场分析的岩石裂纹扩展及其损伤演化特性研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于岩石变形声发射实验结果讨论岩石失稳的可预测性李志雄;马胜利;李圣强;李闽峰;路鹏;陈华静;吴婷;王松【期刊名称】《山西地震》【年(卷),期】2005(000)B09【摘要】根据室内岩石变形声发射实验结果，计算了声发射序列的地震非均匀度GL值，并以此探讨岩石破裂失稳的可预测性。
在双轴压缩、等速率加载条件下，含障碍体断层、挤压雁列断层和Ⅱ型剪切断层等非连续岩石标本在临近滑动失稳前，声发射活动均出现了显著的均匀一非均匀的状态变化，表现为GL值出现持续大于1的异常变化，GL值异常的位置与破裂成核部位相重合，并与断层走向一致；改变统计窗长、窗内分割数及能级统计下限计算声发射序列的GL值，结果表明，GL值计算结果具有一定的稳定性。
【总页数】1页(P24)【作者】李志雄;马胜利;李圣强;李闽峰;路鹏;陈华静;吴婷;王松【作者单位】中国地震局地震预测研究所,北京100036;中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室,北京100029;防灾技术高等专科学校,河北三河065201;中国地震局中国地震台网中心,北京100036【正文语种】中文【中图分类】P315.8【相关文献】1.基于岩石声发射实验结果探讨地震活动状态变化的预测意义 [J], 李志雄;陶本藻;A.;V.;Ponomarev2.基于岩石变形声发射实验结果讨论岩石失稳的可预测性 [J], 李志雄;马胜利;李圣强;李闽峰;路鹏;陈华静;吴婷;王松3.基于岩石变形声发射实验结果讨论岩石失稳的可预测性 [J], 李志雄;马胜利;李圣强;李闽峰;路鹏;陈华静;吴婷;王松4.岩石"亚失稳"破裂的实验结果无法用来预测大地震 [J], 许忠淮5.关于“岩石塑性应变梯度与Ⅱ类岩石变形行为研究”的讨论 [J], 范华林;金丰年;浦奎源因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
含天然结构面中粒砂岩破裂过程中的声发射特征研究李回贵;李化敏;李长兴;陈善乐【摘要】为了研究含结构面中粒砂岩破裂过程中的声发射特征,以补连塔煤矿22307工作面基本顶砂岩为研究对象,分别对完整中粒砂岩和含结构面中粒砂岩进行直接拉伸、直接剪切和单轴压缩试验,分析了在试验过程中天然结构面对其声发射特征的影响.试验结果表明:直接拉伸试验过程中,结构面对声发射特征的影响较显著,完整中粒砂岩的声发射峰值计数是含结构面中粒砂岩的13.5倍,含结构面中粒砂岩的声发射累计计数是完整中粒砂岩的3.2倍;直接剪切试验过程中,结构面对声发射特征也存在一定的影响,完整中粒砂岩的声发射峰值计数和累计计数分别是含结构面中粒砂岩的2.4倍和0.5倍;单轴压缩试验过程中,结构面对声发射特征基本没有影响,声发射峰值计数和累计计数基本没有变化.%In order to study the acoustic emission characteristics in the rupture process of medium grain sandstone with structural plane,the basic top sandstone of 22307 working face in Bulianta Coal Mine was taken as the research object.The tests of direct tensile,direct shear and uniaxial compressive were carried out for the intact medium grain sandstone and medium grain sandstone with natural structural plane respectively.The influence of natural structure on the acoustic emission characteristics was analyzed,the results showed that:in the process of direct tensile test,the structural plane has a significant influence on acoustic emission characteristics.The peak count of intact medium grain sandstone is 13.5 times of the structural plane medium grain sandstone,and the cumulative count of medium grain sandstone with structural plane is 3.2 times of the intact medium grain sandstone;in theprocess of direct shear test,the structural plane also has some influence on acoustic emission characteristics.The peak count of intact medium grain sandstone is 2.4 times and 0.5 times of the structural plane medium grain sandstone respectively; in the uniaxial compression test, the structural plane has no influence on acoustic emission characteristics,the acoustic emission peak count and cumulative count are almost unchanged.【期刊名称】《矿业安全与环保》【年(卷),期】2018(045)002【总页数】6页(P15-20)【关键词】中粒砂岩;结构面;声发射特征;单轴压缩;直接拉伸;直接剪切【作者】李回贵;李化敏;李长兴;陈善乐【作者单位】贵州工程应用技术学院矿业工程学院,贵州毕节551700;河南理工大学能源科学与工程学院,河南焦作454000;贵州工程应用技术学院矿业工程学院,贵州毕节551700;贵州工程应用技术学院矿业工程学院,贵州毕节551700【正文语种】中文【中图分类】TD313;TD315神东矿区是我国目前最大的井工煤矿开采基地，机械化程度高，开采高度大，工作面生产能力不断得到提高。
基于声发射技术的裂缝检测与监测应用综述发布时间：2022-11-07T06:53:48.648Z 来源：《科学与技术》2022年7月第13期作者：郑永来文源潘坦博[导读] 随着基础设施大规模建设高峰期逐渐远去，对于结构安全的关注重点逐渐由建设向运营与养护转移。
在评估构件与结构的健康状况时，采用无损检测技术对裂缝的进行正确检测与监测至关重要。
郑永来文源潘坦博同济大学摘要：随着基础设施大规模建设高峰期逐渐远去，对于结构安全的关注重点逐渐由建设向运营与养护转移。
在评估构件与结构的健康状况时，采用无损检测技术对裂缝的进行正确检测与监测至关重要。
本文将简要介绍无损检测技术中最为常用的技术——声发射技术，其可以应用于混凝土、复合材料、金属、木材与岩石等不同材料，是一项面向未来的、科学可靠的、市场广阔的技术。
关键词：声发射；监测；裂缝1 声发射技术的介绍1.1 声发射现象当固体材料受到超过其机械阻力承受能力的荷载作用时，其内部结构会发生错位与断裂，这个过程伴随着能量的释放，这种能量在介质中以机械波的形式，从损伤部位向周围环境传播，被称为声发射(Acoustic Emissions)。
声发射本质上是指在介质中产生非永久变形的高频应力波的传播，由于其振幅会迅速衰减，因此他们具有瞬态特性。
摩擦接触、冲击、热变形、以及裂缝的形成与扩展都会导致声发射的产生。
1.2声发射监测原理及其系统组成典型的声发射监测布置采用传感元件表面接触的布置方法。
大多数的声发射传感器基于压电效应原理研发，利用某些材料在收到机械应力时会产生电压的原理制作而成。
一般有两类AE传感器，即用于测量所有类型AE波的体声波传感器，及用于测量瑞丽波的表面声波传感器，后者应用较为广泛。
传感器接收到AE信号后通常被预放大，然后使用高速A/D转换器进行采样（理想情况下采样频率应高于1MHZ）。
通过这种方式会记录到两种类型的声发射信号，一种是连续型信号，另一种为突发型信号。
第17卷第2期 2008年2月中 国 矿 业CHINA MINING MAG AZINE Vol.17,No.2February 2008岩石压裂过程中的声发射信号研究周瑶琪,王爱国,陈 勇,周振柱(中国石油大学地球化学与岩石圈动力学开放实验室,山东东营257061) 摘 要:当岩石受力变形和断裂时,会产生声发射现象(弹性波),对其声发射事件的分析,可用来研究岩石裂纹形成机制和断裂过程。
本文利用M EMS 传感器对花岗岩单轴压裂过程的声发射事件进行研究,发现岩石试样破裂失稳可划分为四个过程。
在整个应力加载过程中,声发射事件次数随岩石应变先呈增长趋势,后在岩石发生宏观断裂前呈减少趋势;声发射能量一直呈增长趋势,在岩石宏观断裂时达到最大;其声发射信号的频率一般为200～700Hz ,随断裂的发生有降低的趋势。
研究同时也表明,可通过对事件本身的定位(微震源定位)来研究岩石断裂位置。
因此,M EMS 传感器可应用于煤矿、水库和油田压裂等微地震的监测。
关键词:岩石压裂;M EMS ;传感器; 中图分类号:TD311 文献标识码:B 文章编号:1004-4051(2008)02-0094-04R esearch on acoustic emission of rock fractureZHOU Yao 2qi ,WAN G Ai 2guo ,CH EN Y ong ,ZHOU Zhen 2zhu (Laboratory of G eochemistry and Lithosphere Dynamics in ChinaUniversity of petroleum ,Dongying 257061,China ) Abstract :The rock sample will generate acoustic emission when it was suffering the external or internalloading 1The mechanism and process of rock failure is used to study by analyzing acoustic emission 1In this paper ,through analyzing the signals of acoustic emission under mono 2axial compression loading ,the total failure process of sample is caref ully divided into four procedures 1With the loading increasing ,the events of acoustic emission gradually increased with the strain changing in the first and began to decrease afterwards before the sample faulting totally 1The energy of acoustic emission continuously increased to the maximum when the sample faulting totally 1The f requency of acoustic emission was generally the content :2002700Hz and decreased continuously along with the failure process At the same time ,the M EMS geophone can be used to monitor the micro 2seismic event of coal mining ,water reservoir and hydraulic fracturing through the research of failure location 1 K ey w ords :rock f racture ;micro 2electro 2mechanical systems ;geophone ;acoustic emission收稿日期:2007-11-12基金项目:863项目(2006AA09Z340)作者简介:周瑶琪(1963-),男,湖南人,博导,从事地球化学与地球物理研究。
