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题名矿山岩体破坏微震分异速率特征及预警
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作者
石峰
张达
王平
秦秀山
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机构
矿冶科技集团有限公司
中国-南非矿产资源开发利用联合研究中心
国家金属矿绿色开采国际联合研究中心
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出处
《有色金属工程》
CAS
北大核心
2024年第3期139-145,共7页
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基金
国家重点研发计划项目(2022YFC2903804)。
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文摘
在矿山岩体破坏预警研究中,探究岩体损伤特征规律及给出具体预警参数值对保障矿山安全至关重要。以某金属矿山为例,基于微震监测技术建立地压监测系统,结合该矿山某次顶板大范围冒落事件,采用主成分分析法确定最佳统计时间窗口,对顶板冒落事件前后微震时空演化特征进行分析。分析表明微震事件密度云图中心位置与破坏位置相一致,在岩体破坏前微震数量有持续增多,达到峰值后又迅速下降的前兆信息。以微震数量方差表示微震分异程度,以此表征岩体受损程度,采用有限差分法得出微震事件分异速率指标,结果表明,岩体破坏过程微震分异速率分为稳定分异阶段、加速分异阶段和岩体破坏三个阶段。稳定分异阶段分异速率呈正态分布,采用Gauss Amp函数对其进行拟合,最终得出置信度为0.99的置信区间,将区间上限0.306确定为分异速率预警值。该研究为采用微震监测技术的矿山灾害预警系统的建立提供理论基础,对矿山安全生产管理具有一定借鉴意义。
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关键词
微震监测
主成分分析
分异速率
时空演化
预警
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Keywords
microseismic monitoring
principal component analysis
differentiation rate
spatiotemporal evolution
early warning
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分类号
TD76
[矿业工程—矿井通风与安全]
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题名单轴压缩下片麻岩红外辐射特征研究
被引量：3
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作者
皇甫润
闫顺玺
王晓雷
蒋鹏程
詹思博
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机构
华北理工大学矿业工程学院
河北省矿业开发与安全技术重点实验室
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出处
《采矿与岩层控制工程学报》
北大核心
2021年第1期92-99,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51134005)
河北省高等学校科学技术研究资助项目(QN2020125)。
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文摘
为探究不同层理方向岩石变形破坏过程中的红外异常,开展了单轴压缩下片麻岩红外辐射试验,结合应力、平均温度、方差、温度场分异速率、热像图多种指标研究了破裂过程红外辐射温度的演化特征。结果表明:不同层理片麻岩加载过程红外辐射温度场的演化特征具有相似的阶段性和变化趋势。发现平均红外辐射温度和应力二者之间有较强的线性关系,相关系数均在0.90以上;水平层理试件辐射温度升温速度高于竖直层理试件。方差曲线随应力变化可分为3个阶段,压密及弹性阶段较小且变化平缓,破坏阶段发生大幅度陡升;加载中期和后期出现的异常特征点可作为岩石失稳的前兆信息。对方差求导获取温度场分异速率,定义其第1次偏移0值的点和临破坏偏移0值的点为一、二级预警信号;得出时间预警优于应力预警,且竖直层理试件能达到损伤最低值。红外图像经过多步骤算法降噪处理,图像质量明显增强;前期热像表面呈均匀缓慢变化,中期随应力增加逐渐升温,临近破坏时,热像在破裂位置出现高温辐射异常,其他区域出现低温异常,这种分异现象是岩石失稳的重要红外前兆特征。
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关键词
红外辐射温度
温度场分异速率
方差
前兆特征
红外热像
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Keywords
infrared radiation temperature
differentiation rate of temperature field
variance
precursory characteristics
infrared thermal image
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分类号
TD315.3
[矿业工程—矿井建设]
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