岩石扩容现象与超声横波特征参数相互关系研究评述

介绍了岩石扩容现象与超声皮特征参数相互关系相关专业领域研究的现状及其应用，在用横波速度最大值（Vsmax）来分析岩石微裂纹初始扩展时的应力值（应力门槛值）新方法的基础上，建议利用主动的人工横波震源，应力门槛值、Vsmax后的横波速度值与岩石裂纹加速发展的同步减小特性，更深入地进入地震破裂丛集及前兆特征的研究，有可能建立地震和地质灾害性预报的新方法，并提出利用利用传统方法研究岩石扩容机理，应力门槛值，泊松比等的同时，进行岩石扩容现象，声发射和超声波横波等特性参相互关系研究的新思路。     

岩石扩容过程中的体积应变与超声横波速度

通过对三轴实验中岩石体积应变与横波速度的分析,揭示了在各种试验环境中岩样的抗压强度大于体积应变最大值点的差应力,而体积应变最大值点的差应力大于横波速度最大值点的差应力,说明抗压强度前岩石扩容现象是肯定存在的.试验结果表明:不论应力应变曲线上的直线部分是否明显,都可以用检测横波速度最大值的办法确定岩石的应力门槛值;并建议对求岩石泊松比的常规方法有必要进行重新调整.     

加载速率对岩石声发射活动的影响

岩石声发射活动主要是由岩石内部裂纹的产生、扩展及断裂产生的。采用二维裂纹构形,动用断裂力学理论,导出了加载速率与裂纹扩展的关系。理论推导表明：对于岩石裂纹扩展产生的声发射活动,试验加载速率越大,裂纹越容易实现失稳扩展,声发射活动越强烈。试验证实了理论推导结果。     

岩石细观断裂过程的分叉与混沌特征

根据岩石在单向压缩应力状态下细观断裂过程吸微裂纹演化的试验研究结果,对各级应力状态下岩石的微裂纹数目和方向进行了统计分析,并在此基础上建立了描述微裂纹生长和演化的数学模型,采用现代非线性科学的分叉和混沌理论对岩石细观断裂过程和微裂纹演化过程的分叉与混沌进行进行了研究,其结果表明：当表征砂岩微裂纹存在活比和闭合效应的特征量取一定值时,其微裂纹的演化可用Ｌｏｇｉｓｔｉｃ方程来描述,因而具有分叉与混沌特     

岩石扩容与巷道底臌

岩石扩容与围岩性质及应力状态密切相关.本文在描述岩石扩容现象的基础上,运用现有的岩石扩容本构方程,得出了求解扩容引起的底臌量的表达式,它适用于煤矿井下巷道.基于该公式,分析了实际巷道中扩容对底臌的影响程度及与之有关的诸因素.最后阐明了在软岩、大地压巷道中,扩容是引起底臌的一个重要原因,并论述了各种防治底臌的措施控制岩石扩容的机理.     

砂岩扩容过程中超声波衰减的实验研究

利用振幅谱比法对砂岩扩容过程中超声波衰减的实验结果进行分析表明:岩石存在裂纹稳定性传播与裂纹的非稳定性传播和宏观破裂过程;在前期研究三轴实验中横波速度极大值作为岩石应力门槛值的基础上,增添了横波的衰减系数的最小值,即品质因子的最大值作为新的判据.提出了裂纹稳定性传播阶段与裂纹的非稳定性传播阶段分界的特征是:横波的衰减系数、横波损伤因子、泊松比、体积应变曲线在该分界处出现拐点.将其归属于裂纹传播过程中具有局部贯通时破裂的特征,该分界点处在岩石的应力门槛值与抗压强度之间.此项研究结果具有广泛的应用价值.     

扩容角对圆形巷道岩爆过程的影响

利用FLAC模拟了不同扩容角时圆形巷道的岩爆过程。为了模拟巷道开挖,利用编写的FISH函数删除巷道内部的单元。岩石服从莫尔库仑剪破坏与拉破坏复合的破坏准则,破坏之后呈现应变软化—理想塑性行为。文章的模拟分为3步：首先,将静水压力施加在模型上,直到达到静力平衡状态;然后,利用编写的FISH函数,开挖巷道;最后,计算重新开始,直到达到静力平衡状态。模拟结果表明,随着扩容角的增加,剪切带变宽,岩爆坑变深,破坏单元数目增多,破坏区变大。当扩容角较低时,高剪切应变集中于“狗耳”形岩爆坑位置,剪切带与巷道周边切线之间的夹角较大;当扩容角较高时,高剪切应变集中于巷道周边的一些位置上,剪切带与巷道周边切线之间的夹角较小。该研究结果与Roscoe,Arthur理论相符。     

岩石声发射参数与断裂力学参量的关系研究

依据声发射测试原理及断裂力学基本理论,导出了低脆性岩石声发射总数N与应力强度因子K_I关系的一般表达式。分析表明:N并非与K_I~n成简单的比例关系,但如果K_I取值范围满足2K_(I0)≤K_I≤8K_(I0)相似文献   

岩石全应力-应变曲线及其与岩爆关系

提出了岩石典型全应力－应变关系曲线的数学描述,推导了岩石爆发生的能量条件,并论述了不同力学系统中岩爆发生时释放能量与系统热能的关系。     

岩石断裂的研究

本文在压剪应力作用下对岩石进行了断裂试验,描述了岩石Ⅰ、Ⅱ复合型裂纹的压剪特征,并得出了岩石的压剪断裂判据。     

超声空化微电解技术处理废水中硝基苯的研究

通过以废铁屑与活性炭构成微电池,以超声波、电化学等为实验条件,采用高效液相色谱仪进行检测.实验结果证明,在超声空化条件下采用微电解的方法降解废水中硝基苯效果最佳.     

含蜡原油中声速的超声试验研究

在静态、常压下 ,对含蜡的南海原油、丘陵原油及不同含蜡量的 10号白油的声速进行了实验研究 ,结果表明 ,各油样的声速均随温度的下降而上升。对含蜡油样 ,在蜡晶析出较多至开始形成蜡晶网络结构所对应的温度范围内 ,声速随温度变化率发生转折 ,转折的温度区间宽度约 3℃ ,转折区两边声速与温度近似呈不同斜率的线性关系。与低频情况相比 ,高频下声速变化率的转折现象更明显。对相同油样 ,频率越高 ,反应出的转折温度区也稍微靠前。对白油 (含 5 %蜡 )的油样进行了理论计算 ,与实验结果相符。     

基于Sinc插值与相关谱的纵横波速度比扫描方法

在多分量地震技术中,准确地求取出纵、横波速比（γ）是多分量资料处理、反演、解释各环节中的一个重要步骤。由于地下同一层位具有相同的波阻抗比,因此该层位的反射纵波和反射转换波相互关联,纵横波速比与时间比存在相互转化关系。基于Sinc插值算法与相关系数谱分析的纵横波速比扫描方法是通过设置一系列γ,利用Sinc插值算法将纵波拉伸后与转换波进行互相关,当互相关系数达到最大时即可求出相应的γ。理论数据和实际资料的测试,验证了该方法的有效性、准确性和实用性。     

超声光栅衍射测量液体中声速的研究

介绍超声光栅的形成原理，解释如何利用超声光栅衍射来测量液体中的声速；通过水和乙醇中的声速测量，分析和比较实验结果，得出相应的结论，同时也提出其他的测量方法进行比较：对基于超声光栅衍射测量液体中声速的理论，给出一些讨论和思考。     

剪胀锚固理论在上社煤矿回采巷道锚固设计中的应用

剪胀锚固理论是太原理工大学矿业工程学院贾喜荣教授提出的一种新的锚固理论,应用该理论计算分析方法.对上社煤矿9号煤层和15号煤层的回采巷道进行了锚固计算分析和锚固设计.工程应用结果表明设计方案能够满足工程要求.以上社煤矿15号煤层回采工作面进风巷锚固设计为例.给出了顶板岩层锚固强度的设计计算方法.     

用超声光栅测液体中声速的理论与实验研究

描述了平面超声波在液体里传播形成超声光栅的原理；根据非理想流体对应的连续性方程和Lorentz-Lorenz定律，推导了液体光栅中液体密度与折射率的周期性变化规律，表明液体密度和折射率变化满足相似的驻波方程；根据推导的结果描绘了几个特殊时刻的驻波波形、液体密度、折射率周期性变化之间的关系曲线；进而由折射率周期性变化规律分析了超声驻波自身像的形成原理，并给出了CGS型超声光栅声速仪利用超声驻波自身像测量声速的方法与实验结果．     

Principle of Interaction between Plastic Volumetric and Shear Strains and the Constitutive Model for Geotechnical Materials

Here is proposed the principle of interaction between plastic volumetric and shear strains, revealing the main origin of generating the complexity and variety of deformations for geotechnical materials. Here are also explained the manners of the interaction between plastic volumetric and shear strains and the conditions of generating shear dilatancy. It is demonstrated that dependency of the stress path exists and is a combination of effects of this interaction. According to this principle, it is theoretically proved that the space critical state line exists, and is unique and independent of the stress history. Based on this principle, the constitutive models that are able completely and accurately to characterize the basic behavior features for geotechnical materials have been constructed within the framework of thermodynamics. What is determined is a general expression of the constitutive relation as well as the inequality of the dissipative potential increment for obeying the second law of thermodynamics.     

流体饱和岩石超声速度频散的特性研究

给出在实验超声频率下储层砂岩样品“局部流”模型理论频散、Biot理论频散与实验总频散的定量关系。在低压情况下,实验总频散与Biot理论频散差异较大,Biot理论频散不足以解释实际频散结果;而作者所用“局部流”模型理论频散（已包括Biot理论频散）与实际结果符合较好;压力较高时,“局部流”模型频散以及总频散均会下降,这时Biot理论可以解释流体饱和速度变化。孔隙度较大样品在加压的过程中会出现主导频散机制的转换。造成以上现象的根本原因是,岩石中低面率塑性孔隙随压力的变化,而孔隙刚度的差异是“局部流”作用存在的基础。研究了不同孔隙流体对岩石速度频散的影响。流体粘度增加,实验总频散与“局部流”模型频散均有较大增加,而Biot理论频散变化不大。流体的粘度,以及岩石的渗透率在两种频散机制中所起的作用是相反的。     

能量传输速度与相速之间的关系

由更为广泛的角度引入能量速度的概念，并指出它与波动问题中相速之间的关系。