石灰岩声发射分析及源定位研究

在石灰岩样品表面布置多个传感器,通过接收声发射信号的时间延迟来实现损伤定位。首先,利用声发射仪器对石灰岩样品进行声发射断铅试验来获取声发射信号;然后,利用小波变换对获取的声发射信号进行去噪处理,接着用全相位频谱分析方法对去噪后的信号进行频谱分析;最后,通过最小二乘法来求取声发射源坐标,实现声发射源定位,并将定位结果与仪器自带的定位算法所得结果进行比较。通过定位结果的误差分析,得出了全相位频谱分析在声发射源定位这一领域的可行性。     

基于小波变换的岩体声发射源定位研究

为了对岩体声发射源进行定位,提出先用小波变换对声发射信号进行滤噪,从而使声发射信号的特征更明显,然后利用快速三维定位算法对声源进行比较准确的定位。多次实验表明,该方法有利于提高声发射信号判断的有效性,也使声源的定位更加快捷和准确。     

岩体声发射技术在监测定位方面的应用

岩体在破坏之前都会出现声发射现象，通过仪器监测声发射现象，就可以判定岩体的失稳状态及其位置。文中论述了监测和定位的原理，可对采场或空区的稳定性做出及时、准确的评价，对岩体的失稳状态做出预报。     

含孔花岗岩单轴压缩条件下声发射特征研究

运用单轴加载系统和声发射监测系统,进行了不同花岗岩单轴压缩条件下破坏过程声发射事件平静期的研究,获取了载荷-事件累计-时间关系曲线。试验结果表明:试件均发生脆性破坏,破坏形式具有一定离散性,声发射事件数随孔径的增大而变多;声发射事件累计-时间的关系曲线具有向右倾斜的S形特征。     

顶板冒落定位的声发射监测技术

针对矿山开采过程中存在的采场冒顶问题，采用声发射监测技术，通过对岩体声发射特征的分析与冒顶预报不准原因分析和改进，结合地质结构分析，利用简易的定位方法，采用多台仪器实行多点声发射监测，较好地解决了采场冒顶的准确定位预报问题。     

基于神经网络的声发射定位技术及在岩石破裂实验中的应用

用声发射（AE）定位技术确定岩石内部微破裂的发生位置，研究岩石的破坏过程，对预测岩石最终的破坏位置具有重要的实用价值。建立了误差反向传播学习算法的BP神经网络模型，在传统的定位计算方法的基础上，对BP神经网络进行训练，对原有的声发射定位数据进行模式识别，实现了用BP神经网络方法对声发射源的定位。实践表明，用神经网络算法进行定位计算具有更高的精度和效果。     

基于声发射定位的单轴受压帷幕体裂隙演化分析

利用RLW-3000伺服压力试验机和PCI-Ⅱ声发射三维定位实时监测系统对以研山铁矿东帮砂砾卵石制作的不同含水率的帷幕体试块进行单轴压缩条件下的声发射(AE)测试,并结合声发射空间定位、AE 撞击计数率对不同应力阶段帷幕体裂隙空间演化规律进行了分析。试验结果表明：帷幕体声发射事件空间定位在试块中分成上下2部分。在帷幕体的初始加载阶段,声发射事件定位位置为试块内部的应力集中位置;随着荷载的不断加大,声发射事件逐渐由区域中心向外扩散。声发射波的传播受水的影响,在养护条件下的帷幕体的声发射事件数最多,干燥条件下帷幕体的声发射事件数最少。随着含水率的增加,撞击计数率峰值出现得更早。研究结果对帷幕注浆破裂失稳机理研究有一定的意义,也可以为工程岩体稳定性提供理论依据。     

单轴压缩条件下砂岩的声发射特征研究

通过对砂岩进行单轴加载声发射试验,获取岩石破裂过程的应力-应变曲线和相关声发射参数,综合分析了累计事件数、事件率、能率、声发射率之间随时间的变化规律。试验表明在加载初期小裂隙密集发育,后期以大裂隙发育为主。事件率和累计事件数没有明显前兆信息,声发射率和能率有明显的异常前兆。声发射定位表明裂隙发育由端部向中部转变,且无"空白区"阶段。声发射前兆信号为该类工程岩体的稳定性评价提供重要的理论依据。     

层状黑云变粒岩的波速模型及声发射定位新方法

为了提高层状黑云变粒岩破坏过程中声发射源的定位精度,建立了一种适用于该类岩石的各向异性波速声发射源定位方法。首先,通过波速测量结果构建了各向异性波速模型;然后,建立声发射定位目标函数,并采用直接网格搜索法进行优化求解;最后,通过单轴压缩条件下的层状黑云变粒岩声发射实验,对单一波速的传统定位法和该定位方法进行了验证。研究结果表明：该定位方法具有较高的精度,误差较单一波速的传统定位法减少了约4 mm,可以为研究层状黑云变粒岩破裂过程中裂纹时空演化规律提供技术基础。     

基于单片机的智能岩体声发射监测多用仪

利用单片机技术和电子技术，成功开发了新一代数字式智能岩体声发射监测多用仪。介绍了基于单片机的智能岩体声发射监测仪的软、硬件结构、功能及应用情况。     

基于SVM分类的煤矿井下人员指纹定位算法

为了减少煤矿井下环境对人员定位系统的影响,提出一种基于SVM分类的煤矿井下人员指纹定位算法,该算法由指纹数据库、井下巷道指纹数据采集和井下位置匹配等环节组成。该算法利用SVM分类方法建立指纹数据库,采用奇异值去除方法消除指纹动态影响,通过实时采样信号与指纹数据库进行映射的方法找出最佳匹配位置。通过随机采集50个指纹样点数据作为位置信息,进行多终端用户位置信息测量,并取5个终端用户的测量数据进行分析。定位试验表明,该算法定位误差小于1.5 m,相比传统的基于RSSI定位算法有更高的定位精度。     

某矿深部灰岩蠕变声发射试验与特性研究

对某矿深部灰岩进行了蠕变声发射试验,研究灰岩在不同应力水平状态下的蠕变声发射特征。结果表明：声发射参量在恒载初期变化较活跃,灰岩的泊松比也有较大波动;进入长期恒载蠕变阶段后,声发射参量和灰岩的泊松比波动较小;当加载应力达到灰岩单轴抗压强度的90%左右时,灰岩的声发射特征参量出现突增现象。根据声发射参量的变化以及灰岩在不同蠕变阶段的应变特征,在一定程度上可对灰岩蠕变破坏进行有效预测。     

矿山安全声发射实时监测系统的设计与实现

针对矿山开采过程中的塌方、滑坡等实际问题,设计了一种多通道声发射实时监测定位系统。系统下位机使用MSP430F5336作为核心处理单元,采集矿山塌方及滑坡的声发射信号,并对信号进行滤波、放大以保证传输效果。利用MDS_SD4无线数传电台在采集器与上位机之间进行无线数据传输,采用RS485串口服务器实现通信协议的转换,有效解决了矿山现场布线不便的局限性问题。系统上位机通过命令发送的方式实现对下位机设备的控制,采用B/S网络结构模型,基于SSH框架和Ajax技术设计,网络化使得监测更加灵活。系统使用阈值法获取时差并改进定位算法,在误差范围内更准确地定位到声发射源位置。经现场运行测试,该系统工作稳定,有效实现了对矿山安全的实时远程监测,为矿山的安全和效益提供了更好的保障。     

基于岩石损伤破坏和声发射理论的岩爆发生机理

岩石等脆性材料在加载过程中，随着载荷的增加，材料内部的微裂纹产生、扩展并伴随着声发射现象的发生。声发射是研究脆性材料损伤演化的良好工具，它能连续、实时地监测脆性物体内部微裂纹的产生与扩展，这是其他任何方法都不具有的优势。采用岩石声发射测试技术，对不同孔隙率的岩石的岩爆机理进行了系统的试验研究；利用统计规律和连续损伤力学理论建立了声发射与损伤变量之间线性关系式；用不同孔隙率的大理岩进行了双轴压缩试验。试验模拟了双向受力状态下的岩爆，研究了其破坏过程中的声发射特征，并从岩石损伤的角度分析了岩爆的发生机制。研究表明，采用岩石声发射测试技术追踪岩爆的产生和发展过程，是进行岩爆机理研究的一种科学、有效的方法。     

基于声发射测试的岩爆倾向性预测研究

为研究岩石岩爆倾向性与加载过程中声发射特征的关联,建立了不同岩爆倾向岩石加载过程中声发射累积数与应变的定量关系,并对3种不同岩爆倾向性岩石单轴加载下的声发射特征进行了实验室试验,验证了其正确性。当岩石岩爆倾向性较强时,随着应变量的增加,主破裂之前只有零星的声发射出现,并且能量非常小,主破裂之后的声发射几乎没有,而主破裂时的声发射数目和能量都非常显著。当岩石岩爆倾向性较弱时,加载不久就有少量声发射出现,在时间上呈现无规则型、没有声发射率显著变化的阶段出现。     

基于DV-hop算法的矿井人员定位系统研究

针对目前矿井内部工作人员定位精度低的难题,提出了利用ZigBee技术组建井下无线通信网络的方案,通过采用距离向量-跳段DV-hop算法实现井下人员定位,同时将位置信息通过多跳中继和有线网络方式发送到地面监控服务中心,以实现实时监视和控制。一旦发生突发事件,可通过监控中心对井下人员进行精确定位,定位误差小于15 m,并能够及时采取有效措施展开救援。