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岩爆工程检测方法

发布时间:2017-09-21
岩爆工程检测方法是非常重要的,在施工前了解的越详细对于工程就越有帮助,很多需要了解的资料越清楚就能做的更好。鲁班乐标小编就岩爆工程检测方法和大家详细介绍一下。
(1)微震(A-E)法
即Acoustic-Emission方法,又称为亚声频探测法或声发射法。该法能探测到岩石变形时发生的亚声频噪音(即微震),地音探测器(拾音器)能将那些人耳听不到的声波转化为电信号,根据地音探测器检测到的微细破裂,确定异常高应力区的位置,再将各台地音探测器收到噪音信号的时间进行比较,从而确定该应力的传播方向,当岩石临近破坏之际,A-E(微震)噪音读数迅速增加,如果地音探测器平均噪音读数大于预定的目标,
就意味着有岩爆来临。此法源于岩石临近破坏前有声发射这一实验观测结果,它是对岩爆孕育过程最直接的监测方法,也是最直接的预报方法。此方法的基本参数是能率E和大事件数频度N,它们在一定程度上反映出岩体内部的破裂程度和应力增长速度。岩爆的产生需要积蓄能量,而能量的积蓄就意味着有1个暂时的声发射平静期,因此,A-E活动的暂时平静,是岩爆发生的前兆。由于此方法可望在现场对岩爆进行直接的定量定位预报,因此,是1种具有很大发展前景的直接预报方法。美国、波兰、俄罗斯、南非等国家的一些矿山都采用了声发射法用于预测岩爆;我国的门头沟煤矿也使用了从波兰进口的SAK地音监测系统和SYLOK微震定位技术对工作面危险状态进行预测预报。
(2)微重力法
岩石力学研究表明,脆性岩石在应力作用下,其力学参,时,岩石体积便会出现陡然增大,这一现象被称为“扩容”现象。Bineniawskj在理论和实践研究的基础上建立了扩容模型。Fajkiewicz用该模型解释了微重力异常与岩爆发生前作用过程的相互关系。岩石在应力作用下从压缩状态到发生扩容直至岩爆这一整个过程可以表述为:岩石的体积从大变小,再由小变大,直到岩爆发生后出现破坏。因此,微重力异常的变化应该是由正到负,在临爆前出现负重力异常极值。实验观察表明,较突出的重力负极值一般出现在岩爆发生前的几天到数周。这样,可以作为用微重力测量预测岩爆的一个准则,即临爆前微重力负异常持续增大并达到一个负极值。此外,还可断言,若重力异常长时间地保持在正异常的水平,则岩爆不可能发生,因为这种异常表明岩石尚处于变形阶段。波兰在过去的近20年中,在多个矿区完成了1万多个测点的微重力测量工作。在对这些微重力测量结果解释的基础上,有效地研究和探讨了利用微重力预测岩爆的可行性,并且在矿区的实际应用中取得了一定的效果。
(3)煤(岩)体电磁辐射监测预报法这一方法是依据完整煤(岩)压缩变形破坏过程中,弹性范围内不产生电磁辐射,峰值强度附近的电磁辐射最强烈,软化后无电磁辐射的原理,采用特制的仪器,现场监测煤(岩)体变形破裂过程中发出的电磁辐射“脉冲”信号,通过数据处理和分析研究,来预报煤(岩)爆。这一方法首先由俄罗斯学者提出,我国王来贵博士等人也在开展具体应用研究工作。目前该方法主要应用于煤爆的监测预报领域。
(4)地震学预测法采用地震学的方法预测岩爆也是一种应用较多的方法。其基本原理是岩爆释放的地震能的均方根与地震发生前岩体的应变状态呈比例关系。由于在弹性极限内应力与应变之间存在比例关系,可用地震能的平方根来量度地震(岩爆)
发生前岩体中积聚的应力。印度Kolar黄金公司黄金矿山使用地震学方法,能提前6
个月预测某指定地区岩爆的总体情况。从印度Kolar金矿所测的3500次和南非西部金矿1200次信号统计得出,其中15%为破坏性岩爆信号。
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