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原文传递用于地下工程的高温条件下围岩热稳定性声发射评价方法

专利名称：	用于地下工程的高温条件下围岩热稳定性声发射评价方法
摘要：	一种用于地下工程的高温条件下围岩热稳定性声发射评价方法，涉及围岩热损伤技术领域，利用岩石受热损伤力学参数进行反演，结合热破裂产生的声发射信号评价围岩损伤破坏程度和位置，包括：A.实验室原位测试未受高温影响围岩在温压条件下的力学参数和声发射特征，然后对工程评价区受高温条件影响的围岩试样进行原位受载测试；得到应力和声发射信息，反演围岩经受的温度范围；B.布置地面和井下联合钻孔，安装声发射传感器，通过分析声发射时序变化特征得到围岩经受温度损伤破裂的动态演化过程；C.根据多点声发射信息判定围岩损伤破坏程度和围岩损伤位置；该方法解决了高温环境下围岩热稳定性判断的问题，具有操作简便、时空定位准确等优点。
专利类型：	发明专利
申请人：	山东科技大学
发明人：	孔彪;陆伟;王海亮;周刚;陈连军;刘震;倪冠华;辛林;胡相明
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T14:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T12:00:00+0805
申请号：	CN202010034562.3
公开号：	CN111141620A
代理机构：	青岛智地领创专利代理有限公司
代理人：	张凯
分类号：	G01N3/18;G01N3/02;G01N29/14;G01N29/30;G;G01;G01N;G01N3;G01N29;G01N3/18;G01N3/02;G01N29/14;G01N29/30
申请人地址：	266590 山东省青岛市黄岛区前湾港路579号
主权项：	1.用于地下工程的高温条件下围岩热稳定性声发射评价方法，其特征在于，利用岩石受热损伤力学参数进行反演，结合热破裂产生的声发射信号确定围岩损伤破坏程度和位置，步骤包括：步骤A.实验室原位测试温压条件下未受温度损伤的围岩波速、峰值应力和声发射信息，进行多次测试得到试样经受温度与应力峰值的拟合关系；对工程评价区受高温条件影响的围岩试样进行原位受载测试，得到应力和声发射信息；根据测得的应力和声发射信息，综合反演围岩经受的温度范围；步骤B.确定待评价区域，布置地面和井下联合钻孔安装声发射传感器，通过分析声发射时序变化特征得到围岩经受温度损伤破裂的动态演化过程；步骤C.根据多点声发射信息判定围岩损伤破坏程度和围岩损伤位置。 2.根据权利要求1所述的用于地下工程的高温条件下围岩热稳定性声发射评价方法，其特征在于，所述步骤A中具体包括： A1.对工程现场未受温度损伤的围岩取样，制作标准岩石试样，对岩石试样进行温度-载荷的原位受载破坏实验和声发射测试，设定温度并进行应力加载，应力加载采用位移加载方式，多次测试得到多个温度条件下围岩的应力应变结果，拟合得到岩石试样温度与应力峰值的关系式； A2.在地下工程区域评价时，采集地下工程评价区围岩并制作成标准试样，实验室进行原位受载破坏试验和声发射测试，得到应力峰值与声发射信息的关系； A3.将A2中的应力峰值测试结果带入岩石试样温度与应力峰值的关系式，反演确定围岩所受温度的范围，对比A1和A2中监测的声发射信息，根据声发射的记忆特征对围岩经受温度进行反演，综合岩石试样的应力和声发射信息判定其热稳定性。 3.根据权利要求1所述的用于地下工程的高温条件下围岩热稳定性声发射评价方法，其特征在于，在具有高温环境的地下工程待评价区域布置钻孔，布置测点后向地下工程待评价区域边缘打设立井，再向地下工程区域待评价区域外围受热力影响的岩层边缘钻孔，岩层边缘的钻孔平行于地下工程待评价区域，再向钻孔中布置声发射传感器形成监测钻孔。 4.根据权利要求3所述的用于地下工程的高温条件下围岩热稳定性声发射评价方法，其特征在于，所述声发射传感器的探头放至钻孔底部后，灌注水泥浆保证声发射传感器与孔壁接触，待评价区域的地面和井下钻孔数量均大于6个。 5.根据权利要求4所述的用于地下工程的高温条件下围岩热稳定性声发射评价方法，其特征在于，所述地面钻孔和井下钻孔中安装不同频率的声发射传感器，根据测试距离选择声发射传感器的频率。 6.根据权利要求4所述的用于地下工程的高温条件下围岩热稳定性声发射评价方法，其特征在于，所述声发射传感器的监测具体是：根据声发射的强度增减趋势判断围岩损伤破裂的动态演化过程；若声发射强度呈现增大的变化趋势，则判定围岩损伤破坏程度增大；根据多个测点的声发射信息，定位产生声发射的破裂源，根据待评价区域内的监测形成可视化的围岩动态稳定性监测。
所属类别：	发明专利