[發明專利]基于Kaiser效應的類煤巖石地應力K點測試方法

有效

• 申請號: 201810788963.0
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN109100247B
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 段東;張百勝;趙凱雷;任惠亮;劉文博;康志勤;陳思順
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32;G01L1/25;G01N33/38
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

1.一種基于Kaiser效應的類煤巖石地應力K點測試方法，其特征在于，包括：

對類煤巖石試件進行單軸壓縮試驗，確定單軸壓縮試驗的載荷峰值，根據載荷峰值，對類煤巖石試件采用載荷加載的方式進行單軸壓縮循環，直至加載至破壞，并在實驗過程中通過聲發射監控系統進行監控，并對聲發射監控系統產生的聲發射信號進行采集；

分析不同循環過程中，聲發射信號采集裝置采集的聲發射信號的絕對能量和振鈴計數的聲發射Kaiser效應特征，同時對聲發射信號采集裝置采集的信號進行傅里葉變換，統計不同循環過程中的信號主頻值；其中，聲發射信號采集裝置為R6α、NANO30兩種諧振頻率傳感器；

分別依據聲發射絕對能量和振鈴計數的聲發射Kaiser效應特征及不同循環過程中的信號主頻值建立判定K點的初步依據；

對不同循環加載過程中，初步確定的K點附近的波形進行小波包三層分解，對各頻帶能量占比進行統計，分析在不同循環加載過程中各個頻帶能量占比的變化情況，對能量占比高的頻段進行統計，分析K點處能量的分布特征，確定K點。

2.根據權利要求1所述的基于Kaiser效應的類煤巖石地應力K點測試方法，其特征在于，對類煤巖石試件進行單軸壓縮試驗的步驟中，所述類煤巖石試件是利用未受擾動的混凝土試件代替進行實驗。

3.根據權利要求2所述的基于Kaiser效應的類煤巖石地應力K點測試方法，其特征在于，混凝土試件的制作工藝步驟包括：

對河砂進行晾曬，使用80目的篩子進行篩分，測量密度；

將試模周圍用機油均勻涂抹，然后將水泥、篩分好的河砂、水按配比倒入試模；

試模制作完成后在常溫環境下靜置一天，然后進行編號拆模；拆模后，將混凝土試件浸泡在水中，進行保溫，控制水溫為20℃，養護至28d。

4.根據權利要求1所述的基于Kaiser效應的類煤巖石地應力K點測試方法，其特征在于，在實驗過程中，通過聲發射監控系統對類煤巖石試件進行聲發射監控，所述聲發射監控系統為PCI-II、Disp聲發射監控系統，二者連接至類煤巖石試件；其中，R6α諧振頻率傳感器感應采集Disp聲發射監控系統產生的聲發射信號，NANO30諧振頻率傳感器感應采集PCI-II聲發射監控系統產生的聲發射信號。

5.根據權利要求1所述的基于Kaiser效應的類煤巖石地應力K點測試方法，其特征在于，在對類煤巖石試件進行單軸循環加載實驗的過程中，控制方式采用載荷加載，循環次數為4次，每次循環加載的載荷值為類煤巖石試件峰值載荷的20%、40%、60%、80%，加載和卸載速率皆為0.1kN/s，直至將類煤巖石試件加載至破壞。