礦山巖石力學(xué)若干測試技術(shù)及其分析方法

前言

地應(yīng)力狀態(tài)、巖體結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀等有關(guān)采礦基礎(chǔ)信息的獲取是進(jìn)行金屬礦山采礦設(shè)計優(yōu)化的前提條件，應(yīng)力、位移等多手段現(xiàn)場監(jiān)測則是實現(xiàn)金屬礦山采礦設(shè)計優(yōu)化的保證。為了最終實現(xiàn)金屬礦山采礦設(shè)計優(yōu)化這一目標(biāo)，就必須加強(qiáng)這一目標(biāo)的各個環(huán)節(jié)的研究。就有關(guān)測試技術(shù)而言，測試結(jié)果主要依靠儀器的先進(jìn)性，如何正確利用測試結(jié)果指導(dǎo)工程實踐，尤其是對于巖石力學(xué)這一復(fù)雜性問題，測試結(jié)果的科學(xué)分析就尤為重要了。巖石力學(xué)有關(guān)測試技術(shù)及其計算、分析方法內(nèi)容十分豐富，作者根據(jù)多年在科研工作中取得的一些研究成果，對部分測試技術(shù)理論、測試結(jié)果分析方法等進(jìn)行了歸納、整理而編寫了本書。本書內(nèi)容僅僅是巖石力學(xué)測試技術(shù)、計算分析方法中的一部分內(nèi)容。測試、監(jiān)測數(shù)據(jù)的分析通常需要建立一定的數(shù)學(xué)模型，以實測值與模型計算值之間的誤差作為評價建模的效果。作者認(rèn)為對于巖石力學(xué)測試、監(jiān)測結(jié)果，最為重要的是通過客觀測試、監(jiān)測的結(jié)果揭示研究對象自身的內(nèi)在規(guī)律或機(jī)理，因此，需要結(jié)合研究內(nèi)容、研究對象的特點(diǎn)對測試、監(jiān)測結(jié)果采用不同的計算分析方法，僅依靠數(shù)學(xué)建模是難以實現(xiàn)揭示內(nèi)在規(guī)律、機(jī)理之目的。

內(nèi)容概要

　　《礦山巖石力學(xué)若干測試技術(shù)及其分析方法》針對礦山巖石力學(xué)測試中的光彈性應(yīng)力監(jiān)測、聲波測試、聲發(fā)射測量地應(yīng)力、巖體結(jié)構(gòu)面調(diào)查、測量及位移、應(yīng)變等現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)與分析方法中存在的問題，結(jié)合大量實驗室和現(xiàn)場試驗，力求通過測試、監(jiān)測結(jié)果結(jié)合研究對象具體特點(diǎn)，發(fā)展能夠揭示研究對象的內(nèi)在機(jī)理和規(guī)律的分析方法。對光測、聲測部分從理論上進(jìn)行了較深入的探討，并系統(tǒng)介紹了相應(yīng)的分析方法。對巖體結(jié)構(gòu)面調(diào)查、測量方面著重從理論上闡述了相應(yīng)的分析方法，對位移、應(yīng)變等現(xiàn)場監(jiān)測部分著重從工程應(yīng)用的角度論述了監(jiān)測結(jié)果分析對工程實際指導(dǎo)價值?！　　兜V山巖石力學(xué)若干測試技術(shù)及其分析方法》可作為采礦工程、巖土工程領(lǐng)域從事測試、監(jiān)測科研人員的參考用書，也可以作為相關(guān)專業(yè)研究生的學(xué)習(xí)教材或參考用書。

書籍目錄

1 光彈性應(yīng)力計1.1 基本構(gòu)造與測量原理1.2 測孔布置與安裝1.3 觀測與記錄1.4 光彈性應(yīng)力計率定試驗的數(shù)值模擬1.4.1 模型的建立1.4.2 計算結(jié)果分析1.4.3 條紋級數(shù)等值線與云紋圖1.5 基于Matlab的條紋圖像處理與識別1.5.1 圖像處理1.5.2 圖像特征提取1.5.3 圖像識別2 光彈性應(yīng)力計監(jiān)測結(jié)果分析方法2.1 穩(wěn)定性等級與關(guān)鍵承載點(diǎn)2.1.1 相似性度量2.1.2 FCM聚類算法2.1.3 參數(shù)的選取2.1.4 聚類有效性檢驗2.1.5 穩(wěn)定性等級與關(guān)鍵承載點(diǎn)的確定2.2 用應(yīng)力增量進(jìn)行礦柱穩(wěn)定性分析2.2.1 礦柱強(qiáng)度與平均應(yīng)力2.2.2 極限狀態(tài)方程與分析3 光彈性應(yīng)力計監(jiān)測工程應(yīng)用實例3.1 工程實例一3.1.1 測點(diǎn)布置與監(jiān)測結(jié)果3.1.2 結(jié)果分析3.2 工程實例二3.2.1 測點(diǎn)布置與監(jiān)測結(jié)果3.2.2 結(jié)果分析4 聲波測試4.1 概述4.1.1 基本原理4.1.2 換能器布置與工程應(yīng)用4.2 巖石聲速與其損傷及聲發(fā)射關(guān)系4.2.1 研究意義4.2.2 公式的建立與分析4.2.3 單軸壓縮全程聲波測試試驗4.2.4 巖石聲速與Ka1ser點(diǎn)的關(guān)系4.2.5 巖體穩(wěn)定性簡易判斷法4.3 材料聲速與其強(qiáng)度的關(guān)系4.3.1 巖體聲速與其抗壓強(qiáng)度的關(guān)系4.3.2 充填材料聲速與其抗壓強(qiáng)度的關(guān)系5 聲波測試分析礦柱穩(wěn)定性5.1 礦柱波速變化及其分布特點(diǎn)5.1.1 礦柱波速變化與壓力的關(guān)系5.1.2 礦柱波速分布特點(diǎn)5.2 礦柱穩(wěn)定性模糊推理系統(tǒng)的建立5.2.1 采用模糊推理的原因及依據(jù)5.2.2 模糊推理系統(tǒng)的建立6 聲波測試在工程中應(yīng)用實例6.1 工程實例6.1.1 聲波監(jiān)測點(diǎn)布置與監(jiān)測結(jié)果6.1.2 模糊推理結(jié)果與分析6.2 工程實例二6.2.1 保護(hù)墩穩(wěn)定性簡易判斷法與結(jié)果分析6.2.2 保護(hù)墩穩(wěn)定性分析6.3 工程實例三6.3.1 充填體強(qiáng)度測試6.3.2 測試結(jié)果與分析7 地應(yīng)力測量7.1 概述7.2 巖石聲發(fā)射Kaiser效應(yīng)測量地應(yīng)力若干研究7.2.1 研究意義7.2.2 小波基與閾值的確定7.2.3 小波去噪試驗與結(jié)果分析7.2.4 Kaiser點(diǎn)信號能量特征7.2.5 信號頻譜分析7.2.6 Kaiser點(diǎn)信號分形特征7.3 最大主應(yīng)力與圍巖性質(zhì)關(guān)系的識別7.3.1 計算與識別方法7.3.2 工程實例8 位移、應(yīng)變、壓力等現(xiàn)場監(jiān)測8.1 位移監(jiān)測8.1.1 常用儀器及用途8.1.2 工程實例8.2 應(yīng)變監(jiān)測8.2.1 常用儀器及用途8.2.2 工程實例8.3 拉、壓力的監(jiān)測8.3.1 液壓枕8.3.2 壓力計8.3.3 鋼筋測力計9 結(jié)構(gòu)面調(diào)查、測量結(jié)果定量分析巖體穩(wěn)定性方法9.1 概述9.1.1 結(jié)構(gòu)面調(diào)查、測量的重要性9.1.2 調(diào)查、測量及分析方法9.2 巖體節(jié)理面延展性的概率分析9.2.1 節(jié)理跡長的概率分布特征9.2.2 節(jié)理面延展性概率密度函數(shù)的建立9.3 節(jié)理面構(gòu)成塊體的概率公式及其工程應(yīng)用9.3.1 公式的建立與分析9.3.2 工程實例9.4 大型結(jié)構(gòu)面構(gòu)成塊體穩(wěn)定性可靠性分析及其工程應(yīng)用9.4.1 問題的提出9.4.2 不確定性因素與模糊概率測度9.4.3 工程實例參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1光彈性應(yīng)力計作為光測彈性力學(xué)的一種應(yīng)力分析手段的光彈性應(yīng)力計（簡稱光應(yīng)力計）是監(jiān)測礦巖體應(yīng)力變化的一種簡便實用的方法，它是一種測量應(yīng)力的剛性包體應(yīng)力計，該方法由M.M.Frocht提出，后經(jīng)平松良雄、Barron、Roberts及Dhir等人的努力，使其在理論和實踐上得到進(jìn)一步發(fā)展。實際應(yīng)用中，光彈應(yīng)力計可作為圍巖應(yīng)力的一種轉(zhuǎn)換器，能顯示出明顯的應(yīng)力條紋（等差線圖），用光彈儀進(jìn)行觀測。與其他應(yīng)力電測方法相比，光應(yīng)力計具有價格便宜、觀測方便的優(yōu)點(diǎn)，且不受井下惡劣環(huán)境（如十分潮濕的環(huán)境）條件的影響，能夠進(jìn)行長期穩(wěn)定觀測的突出優(yōu)越性。實踐表明：除彈性模量很低的粉礦和類似的土體外，絕大部分礦巖體均可以采用光應(yīng)力計進(jìn)行應(yīng)力變化監(jiān)測，可以廣泛埋設(shè)在巷道、礦柱、礦壁及采場內(nèi)，對礦巖體穩(wěn)定性進(jìn)行長期監(jiān)測，因而在金屬礦山巖體應(yīng)力變化監(jiān)測中得到了較廣泛的應(yīng)用，例如廣西大廠長坡錫礦、銅坑錫礦、湖北銅錄山礦、云南大姚銅礦、江西蕩坪鎢礦、鐵山籠鎢礦、安徽安慶銅礦、冬瓜山銅礦、甘肅白銀小鐵山礦、銀山鉛鋅礦、武山銅礦、浙江遂昌金礦、遼寧紅透山銅礦等。1.1 基本構(gòu)造與測量原理光應(yīng)力計一般多用玻璃制成，它是一個帶中心孔的短圓柱體，用普通玻璃制成的光應(yīng)力計具有價格低廉、剛性大、靈敏度穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

編輯推薦

《礦山巖石力學(xué)若干測試技術(shù)及其分析方法》由冶金工業(yè)出版社出版。

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