松散介質(zhì)堆積體滑移破壞聲發(fā)射預(yù)測(cè)試驗(yàn)研究.pdf

1、礦山常見(jiàn)排土場(chǎng)堆放的廢石土及選礦廠排放的尾礦都屬于松散介質(zhì)堆積體，這些堆積體失穩(wěn)滑移將造成嚴(yán)重的安全事故，給國(guó)家、社會(huì)帶來(lái)難以估量的損失，因次對(duì)排土場(chǎng)和尾礦庫(kù)進(jìn)行失穩(wěn)前兆的預(yù)測(cè)具有非常重要的價(jià)值和意義。目前排土場(chǎng)和尾礦庫(kù)穩(wěn)定性的監(jiān)測(cè)主要是對(duì)其表面和內(nèi)部的變形、位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)，無(wú)法真實(shí)反映其內(nèi)部松散體顆粒間的錯(cuò)動(dòng)滑移情況。聲發(fā)射能反映被監(jiān)測(cè)物體內(nèi)部的破壞機(jī)理，排土場(chǎng)及尾礦庫(kù)失穩(wěn)時(shí)松散介質(zhì)間的滑動(dòng)摩擦將產(chǎn)生聲發(fā)射，因而將聲發(fā)射用于監(jiān)測(cè)排土場(chǎng)及

2、尾礦庫(kù)的穩(wěn)定性具有其可能性。本文擬以松散介質(zhì)堆積體之一的排土場(chǎng)為研究對(duì)象，通過(guò)構(gòu)建散體邊坡模型，進(jìn)行散體邊坡滑移破壞的聲發(fā)射試驗(yàn)。采用試驗(yàn)研究與理論分析相結(jié)合的方法，進(jìn)行了松散體滑移破壞過(guò)程聲發(fā)射信號(hào)特性研究，得到了以下的結(jié)論：
　?。?）設(shè)計(jì)了一套散體邊坡模型試驗(yàn)裝置，通過(guò)構(gòu)建滑移面使得散體邊坡發(fā)生滑移破壞，同時(shí)在坡頂、坡中及坡底3個(gè)位置布置了聲發(fā)射信號(hào)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并借助波導(dǎo)桿傳播聲發(fā)射信號(hào)來(lái)監(jiān)測(cè)散體邊坡的破壞過(guò)程。試驗(yàn)結(jié)果表明，散

3、體邊坡的滑移破壞是循序漸進(jìn)及能量累計(jì)的過(guò)程，即大規(guī)模破壞前，會(huì)出現(xiàn)多次小規(guī)模破壞，并且可將邊坡面出現(xiàn)大面積范圍廢石滾動(dòng)的現(xiàn)象，作為大規(guī)模滑移破壞失穩(wěn)的前兆。
　?。?）結(jié)合試驗(yàn)過(guò)程現(xiàn)象及破壞規(guī)模的大小，將整個(gè)散體滑移破壞過(guò)程劃分為幾個(gè)階段，并就試驗(yàn)全過(guò)程的聲發(fā)射信號(hào)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，散體邊坡的聲發(fā)射活動(dòng)伴隨著整個(gè)滑移破壞過(guò)程，各階段聲發(fā)射特征參數(shù)的變化可以在一定程度上揭示散體邊坡內(nèi)部狀態(tài)的演化過(guò)程。
　?。?）不

4、同位置的聲發(fā)射特征參數(shù)存在顯著差異，其中處于坡底3＃測(cè)點(diǎn)接收的聲發(fā)射信號(hào)最強(qiáng)，并且結(jié)合3個(gè)測(cè)點(diǎn)分析更能反映散體滑移破壞的情況。同時(shí)根據(jù)不同位置聲發(fā)射信號(hào)出現(xiàn)的時(shí)間先后，能夠預(yù)判出破壞發(fā)生的范圍，當(dāng)所有監(jiān)測(cè)點(diǎn)都有聲發(fā)射信號(hào)并突然加強(qiáng)時(shí)，預(yù)示有大規(guī)?；破茐牡陌l(fā)生。
　　（4）滑移破壞過(guò)程關(guān)聯(lián)維數(shù)D和r值的變化與散體內(nèi)部狀態(tài)的演化密切相關(guān)，其中分形維數(shù)D值會(huì)在臨近滑移階段的附近出現(xiàn)最大值，并且之后會(huì)突然出現(xiàn)突降現(xiàn)象和臨近滑移破壞附近r