单轴压缩下尾砂胶结充填材料次声波特性试验研究

论文摘要

尾砂胶结充填体常作为地下矿山重要承载单元,其稳定性对矿山的安全开采十分重要。近年来,国内外学者对岩石变形破坏过程中的次声波信号开展了试验研究,但对尾砂胶结充填体变形破坏过程中次声波信号的研究却鲜有报道。为此,开展了尾砂胶结充填材料的次声波试验研究。制备了3种不同灰砂比的尾砂胶结充填材料试件,在RMT-150C岩石力学试验加载系统上进行了单轴压缩次声波试验。首先,研究了不同灰砂比尾砂胶结充填材料试件破坏过程力学特性;其次,着重研究了不同灰砂比的尾砂胶结充填材料试件破坏过程中的次声波信号能率、累计能率、能率关联分形维数、主要频率、频带能量等特征。试验结果分析表明:①随着灰砂比的增加,充填材料试件屈服强度点的相对应变水平和峰值应力呈增大趋势,屈服强度点的相对应力水平和峰值应变呈减小趋势;②不同灰砂比的充填材料试件在单轴压缩破坏全过程均有次声波信号产生,在屈服强度点附近次声波信号能率均出现明显的突增现象。灰砂比越小的试件,次声波信号能率突增点所对应的相对应力水平越高;③采用G-P算法得到不同灰砂比充填材料试件次声波信号能率的关联维数,表明进入屈服强度点后次声波信号能率的关联维数快速降低至最小值,灰砂比越小的试件,次声波信号能率关联维数最小值所对应的相对应力水平越高;④次声波信号的主要频率与灰砂比没有相关性,峰值应力前主要频率集中在0～4 Hz,不同灰砂比充填材料试件出现的次声波信号主要频段（0～1.25,1.25～2.50,2.50～3.75 Hz）能量占比变化规律具有一致性,峰值应力前,0～1.25 Hz频段次声波信号能量占比上升至最大值,2.50～3.75 Hz频段能量占比则降至最小值。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 赵奎,杨泽元,曾鹏,龚囱,谢文健,王晓军,钟文

关键词: 尾砂胶结充填材料,次声波,灰砂比,关联维数,主要频率

来源: 煤炭学报 2019年S1期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程

单位: 江西理工大学资源与环境工程学院,江西理工大学江西省矿业工程重点实验室

基金: 国家重点研发计划资助项目(2017YFC0804601),国家自然科学基金资助项目(51664018),江西理工大学博士启动基金资助项目(jxxjbs17063)

分类号: TD853.34

DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2019.0224

页码: 92-100

总页数: 9

文件大小: 6049K

下载量: 79

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