不同水溫浸泡后花崗巖單軸壓縮下紅外溫度場特性研究.pdf

1、針對礦山深部開采中高地應(yīng)力高溫環(huán)境下的地壓監(jiān)測問題，論文以自然干燥處理、50℃水溫浸泡和100℃水溫浸泡處理的花崗巖試件為實(shí)驗(yàn)對象，進(jìn)行單軸壓縮下的紅外監(jiān)測實(shí)驗(yàn)，分別從離散參數(shù)（極差和方差）、形狀參數(shù)（偏度和峰度）以及光滑均勻度（熵和特征粗糙度）三個(gè)角度進(jìn)行系統(tǒng)分析，并對不同水溫浸泡后試件的同種參數(shù)大小比較和識別，采用相關(guān)系數(shù)法分析了各參數(shù)的“刻畫”能力，運(yùn)用極值理論中Hill圖法確定閾值并提取出高溫和低溫異常點(diǎn)，探尋了溫度場演化規(guī)律以

2、及紅外前兆信息。主要研究成果如下：
　?。?）不同水溫浸泡后的試件應(yīng)力-應(yīng)變變化曲線大致相似，分為壓密、彈性、塑性以及峰后四個(gè)階段；浸泡水溫在50度水溫時(shí)，峰值應(yīng)力是最大，在100度水溫時(shí)，峰值應(yīng)力最??；而最大應(yīng)變與浸泡水溫高低關(guān)系表現(xiàn)不顯著。
　?。?）在紅外前兆表現(xiàn)方面，最大紅外溫度、偏度和峰度表現(xiàn)效果較好，且浸泡水溫越高，最大紅外溫度和極差表現(xiàn)出的異常前兆逐漸顯著；自然干燥和50℃水溫的試件方差和熵值會(huì)產(chǎn)生明顯的異常，

3、而100℃水溫的試件無明顯異常；異常表現(xiàn)最差的是特征粗糙度。
　?。?）對不同水溫試件相同參數(shù)進(jìn)行大小比較，自然干燥的試件最小、平均與最大紅外溫度值均是最小的，易于識別；100℃水溫試件的偏度和峰度是最大的，容易識別；剩余的特征參數(shù)極差、方差、熵和特征粗糙度均沒有明顯的分界特征。
　　（4）對不同水溫試件紅外溫度場變化“刻畫”效果方面分析：自然干燥的試件熵的相關(guān)系數(shù)較高且穩(wěn)定，“刻畫”效果較好；對于100℃水溫的試件，方差、

4、峰度、與特征粗糙度的相關(guān)系數(shù)均較高，刻畫能力較好；偏度對50℃水溫和100℃水溫浸泡后的試件刻畫能力均較好，而極差“刻畫”能力均不理想。
　?。?）利用極值理論中Hill圖法設(shè)定閾值對紅外溫度異常點(diǎn)變化進(jìn)行分析得到：在高溫異常點(diǎn)方面，自然干燥和100℃水溫的試件具有相似性，在加載初期都相對平靜，到塑性以及峰后階段異常點(diǎn)迅速增加，曲線發(fā)生跳動(dòng)異常，而50℃水溫的試件規(guī)律不明顯；低溫異常方面，所有試件低溫異常點(diǎn)變化曲線無明顯規(guī)律，表明