[發(fā)明專利]一種實驗室尺度下聲發(fā)射實驗震源定位的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910015733.5
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN109597120A
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設計）人: 牟宗龍;楊景;劉廣建;楊博飛;袁芳
• 申請（專利權）人: 中國礦業(yè)大學
• 主分類號: G01V1/00
• 分類號: G01V1/00;G01V1/28;G01N29/14
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務所 32205
• 代理人: 張旭

1.一種實驗室尺度下聲發(fā)射實驗震源定位的方法，其特征在于，具體步驟為：

A、在煤礦現(xiàn)場采集煤巖體，然后將現(xiàn)場采集到的煤巖體加工成圓柱形試樣，所述圓柱形試樣的直徑為2r₀，高度為h₀；

B、在圓柱形試樣內(nèi)部建立極坐標系，將圓柱形試樣豎直放置在試驗箱內(nèi)的水平面上，選取圓柱形試樣中心點O為極坐標原點，O點以上為正方向，以下為負方向；八個震動傳感器平均分成震動傳感器組Ⅰ和震動傳感器組Ⅱ，其中震動傳感器組Ⅰ處于O點以上，震動傳感器組Ⅰ中的四個震動傳感器環(huán)繞粘貼在圓柱形試樣的圓周面且各個震動傳感器處在同一水平面；震動傳感器組Ⅱ處于O點以下，震動傳感器組Ⅱ中的四個震動傳感器環(huán)繞粘貼在圓柱形試樣的圓周面且各個震動傳感器處在同一水平面；然后在建立的極坐標系下分別確定八個震動傳感器所處的位置坐標；

C、將八個震動傳感器均與聲發(fā)射主機相連，將聲發(fā)射主機與煤巖樣加載實驗機同步開啟，進行巖石力學實驗；

D、八個震動傳感器將接收到的應力波傳遞給聲發(fā)射主機，然后對聲發(fā)射主機導出的波形文件進行標波，確定各個震動傳感器接受到震源信號的時刻，按照如下公式確定其震源坐標(r,θ,h)：

上式(1)、(2)、(3)中：θ為震源所在水平面的圓心和震源點連線與極軸在該水平面投影的夾角，h為震源相對于中心點O的垂直高度，r為震源相對于中心點O的水平距離，Δt₁₂、Δt₁₃、Δt₁₄、Δt₁₅為接收到應力波時刻前五個震動傳感器中后四個震動傳感器的接收時刻分別與第一個接收到應力波的震動傳感器接收時刻之間的差值，v為實驗之前對圓柱形試樣測試得出的應力波平均波速，λ₁為震動傳感器組Ⅰ距離圓柱形試樣頂端距離與圓柱形試樣高度h₀的比值，λ₂是震動傳感器組Ⅱ距離圓柱形試樣底端距離與圓柱形試樣高度h₀的比值；

E、將步驟D所得的震源坐標進行震源定位，最終得到煤巖樣損傷破壞過程中的震源微破裂定位圖。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種實驗室尺度下聲發(fā)射實驗震源定位的方法，其特征在于，所述步驟B中確定震動傳感器組Ⅰ中的四個震動傳感器的位置坐標分別為(r₀,0,λ₁h₀)、(r₀,π,λ₁h₀)、確定震動傳感器組Ⅱ中的四個震動傳感器的位置坐標分別為(r₀,0,-λ₂h₀)、(r₀,π,-λ₂h₀)、在極坐標系中的極軸為從中心點O發(fā)出且朝向坐標點(r₀,0,λ₁h₀)的水平線。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種實驗室尺度下聲發(fā)射實驗震源定位的方法，其特征在于，所述比值λ₁與比值λ₂的取值范圍均為10％～35％。