【文章內(nèi)容簡介】 振鈴計(jì)數(shù)適宜于表征連續(xù)型聲發(fā)射信號和突發(fā)型聲發(fā)射信號，而且又能大致反映信號的頻度和強(qiáng)度，使得信號變得簡便容易處理，因此被廣泛地用于評價(jià)聲發(fā)射的活動(dòng)性。但是門檻的高低對信號產(chǎn)生的振鈴計(jì)數(shù)有很大影響，同樣的信號可能會(huì)因?yàn)殚T檻的不同而產(chǎn)生不同的振鈴計(jì)數(shù)，高門檻會(huì)減少振鈴計(jì)數(shù)，而且門檻的高低偏差的變化幅度越大，振鈴計(jì)數(shù)的變化也越大。(3)有效值電壓和平均信號電平 信號均方根值(RMS因測量簡便且受門檻的影響小而適用于連續(xù)型信號，主要用來對連續(xù)型聲發(fā)射的活動(dòng)性進(jìn)行評價(jià)。信號均方根值跟聲發(fā)射的大小有關(guān)，用V表示，是指采樣時(shí)間內(nèi)信號電平的方均根值。平均信號電平(ASL)提供的用途和信息類似于信號均方根值，是指采樣時(shí)間內(nèi)信號的電平均值，但它是對連續(xù)型信號特別有用，這類連續(xù)信號的幅度動(dòng)態(tài)范圍要求比較高但時(shí)間分辨力的要求不高。另外平均信號電平也可用于測量背景噪聲水平。(4)能量(energy)能量計(jì)數(shù)可以分為總計(jì)數(shù)和計(jì)數(shù)率兩種，是指信號檢波包絡(luò)線下的面積。能量計(jì)數(shù)對門檻、傳播特性和工作頻率不是很敏感，可以反映出事件的相對能量或強(qiáng)度。能量計(jì)數(shù)可以取代振鈴計(jì)數(shù)，試件中的裂紋每向前擴(kuò)展一步便會(huì)釋放出一次能量，所以可以將聲發(fā)射曲線所包含的面積作為能量的量度。由于能量是用計(jì)數(shù)表示的，所以計(jì)數(shù)值越大就表示聲發(fā)射信號包含的面積越大。能量計(jì)數(shù)也可以用于鑒別波源的類型。(5)聲發(fā)射事件計(jì)數(shù)(event count)和撞擊計(jì)數(shù)(hits)撞擊(hit)是指超過門檻值并導(dǎo)致某一系統(tǒng)通道獲取數(shù)據(jù)的任一聲發(fā)射信號，系統(tǒng)對撞擊的累計(jì)計(jì)數(shù)被稱為撞擊計(jì)數(shù)(hits)。撞擊一般可以分為總計(jì)數(shù)和計(jì)數(shù)率。單位時(shí)間內(nèi)的累計(jì)個(gè)數(shù)就是計(jì)數(shù)率。撞擊計(jì)數(shù)可以反映出聲發(fā)射的活動(dòng)總量和頻度，常常用于評價(jià)聲發(fā)射的活動(dòng)性。當(dāng)聲發(fā)射事件發(fā)生時(shí)，通過介質(zhì)傳播的信號可能被好幾個(gè)傳感器所接收并且形成幾個(gè)撞擊。但是對于檢測系統(tǒng)來說，通過一個(gè)或者幾個(gè)撞擊鑒別出來的一次材料的局部變化就是一個(gè)聲發(fā)射事件。所以聲發(fā)射事件數(shù)是指檢測系統(tǒng)累計(jì)出的經(jīng)過鑒別的聲發(fā)射事件結(jié)果，它同樣也可分為總計(jì)數(shù)和計(jì)數(shù)率。聲發(fā)射事件數(shù)主要用于對聲發(fā)射源的活動(dòng)性及定位集中度進(jìn)行評價(jià)，它不單單反映出聲發(fā)射事件的總量，同時(shí)還反映了聲發(fā)射事件的頻度。撞擊時(shí)間(time of hit )是指由聲發(fā)射檢測儀所接收到超過所設(shè)置的門檻值的一個(gè)聲發(fā)射信號瞬間的值，單位為us(微秒)，也被稱作測試時(shí)間。(6)幅度(amplitude)幅度是指聲發(fā)射信號波形在一個(gè)聲發(fā)射事件當(dāng)中的最大振幅值，是聲發(fā)射信號的一個(gè)重要參數(shù)，單位為dB，常用于波源的類型鑒別、衰減及強(qiáng)度的測量。它不受門檻值的影響，與事件的大小有直接關(guān)系，可以直接決定事件的可測性。(7)持續(xù)時(shí)間 (duration)持續(xù)時(shí)間是指第一次越過門檻值到最后降至門檻期間的事件信號所經(jīng)歷的時(shí)間間隔，以us(微秒)表示。持續(xù)時(shí)間約為傳感器每一次振蕩的時(shí)間周期與振鈴計(jì)數(shù)的乘積。持續(xù)時(shí)間和振鈴計(jì)數(shù)相關(guān)，和振鈴計(jì)數(shù)非常相似，但它常被用來鑒別特殊波源的類型和噪聲。(8)其他聲發(fā)射參數(shù)上升時(shí)間(rise time )，是指信號第一次越過門檻直至最大振幅所經(jīng)過的時(shí)間間隔，用us表示。上升時(shí)間表示事件信號超過門檻的水平到達(dá)峰值所經(jīng)歷的時(shí)間。由于易受傳播的影響而導(dǎo)致其物理意義變得很不明確，有時(shí)用于機(jī)電噪聲鑒別來濾除電子噪聲和電子噪聲。峰值計(jì)數(shù)(counts to peak )，信事件號第一次越過門檻到最大振幅所歷程的時(shí)間間隔中的聲發(fā)射信號的振鈴計(jì)數(shù)，單位:個(gè)。時(shí)差，是一個(gè)聲發(fā)射波到達(dá)各個(gè)不同的傳感器的時(shí)間差，用us表示?？梢酝ㄟ^時(shí)差的大小、傳播速度和傳感器的間距來計(jì)算出聲發(fā)射的波源位置，然后預(yù)測出缺陷所在的位置以便做下一步的檢測分析。外變量，外變量不屬于信號參數(shù)，而屬于撞擊的信號參數(shù)的數(shù)據(jù)集，它可以用來分析聲發(fā)射的活動(dòng)性，了解試驗(yàn)過程中聲發(fā)射參數(shù)和外變量的變化之間的互相關(guān)系。第三章 花崗巖巖爆模擬實(shí)驗(yàn)第三章 花崗巖巖爆模擬實(shí)驗(yàn)根據(jù)巷道成巷及非彈性變形區(qū)擴(kuò)大過程中應(yīng)力的變化規(guī)律，采用雙向加壓系統(tǒng)模擬巷道的受力狀態(tài)，軸向應(yīng)力、橫向應(yīng)力開始按一定比例增加到一定程度，然后橫向應(yīng)力卸載，軸向應(yīng)力繼續(xù)加壓至巖石試件破壞。通過巖爆模擬實(shí)驗(yàn)分析巖爆影響因素，獲取聲發(fā)射、力學(xué)變化的各種參數(shù)，分析水對巖爆的影響及不同含水情況下聲發(fā)射變化的特征與規(guī)律。 試樣制取設(shè)備1）DJ4型自動(dòng)巖石切割機(jī)　　DJ4自動(dòng)巖石切割機(jī)采用無級調(diào)速，自動(dòng)切割（雙刀切割），用于切取各種形狀的標(biāo)本。該機(jī)由切片工作臺、調(diào)速電機(jī)及電器控制等部分組成，以多種鋼材為主焊接機(jī)架，整機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，穩(wěn)定可靠。采用自來水冷卻。主要技術(shù)參數(shù)如下：（1）鋸片直徑：600mm；（2）最大可切試樣：230230400mm；（3）切割線速度：3345m/min；（4）縱向進(jìn)給速度：工進(jìn)660mm/min；（5）調(diào)速范圍：1251250rpm；（6）工作時(shí)間：連續(xù)；（7）環(huán)境溫度：5~ 40℃； DJ4型自動(dòng)巖石切割機(jī)2）SHM200型雙端面磨石機(jī)SHM200型雙端面磨石機(jī)是各類巖石，混凝土等非金屬固體進(jìn)行力學(xué)測試標(biāo)準(zhǔn)樣本制作的必備主要設(shè)備，適用于大專院校水利水電，地質(zhì)礦產(chǎn)，交通，建筑等部門。該機(jī)由基座工作臺，磨削動(dòng)力頭，變速傳動(dòng)系統(tǒng)，電控裝置等部分組成，整機(jī)操作方便，自動(dòng)進(jìn)給性能穩(wěn)定。主要技術(shù)參數(shù)如下：（1）工作臺電機(jī)功率：，轉(zhuǎn)速：1450rpm；（2）磨削動(dòng)力頭功率： 2臺 轉(zhuǎn)速2750rpm；（3）削磨直徑：Φ200mm；（4）可磨樣本規(guī)格：方塊252525~150150150mm，圓柱25~150mm；（5）標(biāo)本精度：平面度50mm，范圍內(nèi)公差177。，；（6）自動(dòng)磨削進(jìn)給量：~；（7）冷卻裝置：自來水冷卻。 SHM200型雙端面磨石機(jī)3）GZX9070MBE型電熱鼓風(fēng)干燥箱GZX9070MBE型電熱鼓風(fēng)干燥箱（熱空氣消毒箱）是供工礦企業(yè)、化驗(yàn)室、科研單位等干燥、烘培、熔蠟、滅菌作用。采用國內(nèi)首創(chuàng)流線型圓弧設(shè)計(jì)，外殼采用冷軋鋼板制造，表面靜電噴塑；本機(jī)溫控系統(tǒng)采用微電腦單片機(jī)技術(shù)，系統(tǒng)具有控溫、定時(shí)和超溫報(bào)警等功能；合理風(fēng)道和循環(huán)系統(tǒng)，使工作室內(nèi)溫度均勻度變化??；采用雙屏高亮度數(shù)碼管顯示，示值準(zhǔn)確直觀，性能優(yōu)越，觸摸式按鍵設(shè)定調(diào)節(jié)；內(nèi)膽均為鏡面不銹鋼材料制成，半圓形四角設(shè)計(jì)使清潔更方便；工作室內(nèi)擱架可隨用戶的要求任意調(diào)節(jié)高度以及擱架的數(shù)量；采用進(jìn)口電機(jī)及風(fēng)葉，具有空氣對流微風(fēng)裝置，內(nèi)腔空氣可以更新循環(huán)；箱門具備大視角觀察玻璃窗，便于用戶觀察，采用納米材料門封條及保溫材料令整機(jī)性能體現(xiàn)更優(yōu)越。主要技術(shù)參數(shù)如下：（1）產(chǎn)品類型：微電腦普通型；（2）電源電壓：AC 220V177。10%/50Hz177。2%；（3）控溫范圍：室溫+5℃~250℃；（4）溫度分辨率：1℃；（5）溫度波動(dòng)度：177。1℃；（6）溫度均勻度：177。1℃；（7）輸入功率：1100W；（8）內(nèi)膽尺寸：450400450mm，外形尺寸：740530630mm；（9）載物托架：2塊；（10）定時(shí)范圍：0999分鐘。 GZX9070MBE型電熱鼓風(fēng)干燥箱4）ZS100巖石鉆孔取樣機(jī)ZS—100型全自動(dòng)鉆孔取樣機(jī)來自于姜堰市華能石油化工機(jī)械廠，ZS—100型全自動(dòng)鉆孔取樣機(jī)適用于鉆取各類巖礦石、混凝土等非金屬圓柱體樣品標(biāo)本，換裝Φ25—Φ100mm范圍的金剛石鉆頭，可鉆取其所需要長度≤350mm的圓柱標(biāo)本，自動(dòng)取芯，自動(dòng)升降回位停止。操作方便。該機(jī)可與雙端面磨石機(jī)、巖石切割機(jī)配套使用。 主要技術(shù)參數(shù)：（1）圓柱直徑：Φ25—Φ100 mm；（2）主機(jī)功率： KW；（3）升降電機(jī)： KW；（4）最大鉆孔深度：350 mm 試驗(yàn)樣品的選取與加工本文主要談?wù)撍畬r石巖爆的影響，發(fā)生巖爆的金屬礦山(如玲瓏金礦、金川二礦)巖石類型主要是花崗巖，所以實(shí)驗(yàn)巖樣選取巖爆傾向性較強(qiáng)的花崗巖。為了達(dá)到本次實(shí)驗(yàn)的預(yù)期目標(biāo)試驗(yàn)結(jié)果且具有更好的代表性，取樣時(shí)對巖石進(jìn)行層位、方位及受力方向標(biāo)記，并將巖石粗加工程塊狀，為長寬高為150150150mm的立方體，以方便運(yùn)輸及實(shí)驗(yàn)室?guī)r樣切割。為了盡可能保持樣品的天然含水量，避免暴露于空氣中而發(fā)生風(fēng)化影響，樣品表面采用多層食品保鮮膜包裹；為減小樣品在運(yùn)輸途中可能發(fā)生的破壞，在巖石樣品表面外面包扎多層紙皮，并存放于制作牢固的木箱內(nèi)，且樣品石塊之間用木屑和紙皮充填密實(shí)，然后裝車運(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室。到實(shí)驗(yàn)室后要對巖塊先進(jìn)行篩選，必須保證在統(tǒng)一完整且不包括節(jié)理裂隙等明顯可見缺陷。因?yàn)樵谝粋€(gè)小試樣中的節(jié)理、裂隙是隨機(jī)的，不具有代表性。首先將巖塊經(jīng)DJ4型自動(dòng)巖石切割機(jī)，采用濕式加工法制備巖樣。采用濕式加工法主要是防止切割巖塊時(shí)巖石與轉(zhuǎn)盤摩擦產(chǎn)生大量熱量影響巖樣的力學(xué)特性。然后將制備好的試樣在SHM200型雙端面磨石機(jī)上磨平巖樣的6個(gè)端面,最后經(jīng)過人工打磨, mm, mm。最后對選取好的試件測定其尺寸。分別對兩端及中間三個(gè)面進(jìn)行測量，看是否符合所需尺寸，如果不合格，則繼續(xù)磨平，直到合格為止。 試樣處理選擇12塊符合規(guī)格的巖樣，長寬高為150150150mm的立方體，在中心正對著的兩面鉆孔（φ=45mm），一面孔深50mm，另一面孔深90mm的孔，孔間留厚度10mm巖層。分兩組，每組4塊，進(jìn)行如下處理。1）干燥試件制備將試件置于GZX9070MBE型電熱鼓風(fēng)干燥箱內(nèi)，在105℃恒溫下烘48h。期間烘干24小時(shí)后，取出后放入干燥器內(nèi)冷卻至室溫后稱量；再次間隔24小時(shí)，取出稱量。若兩次稱量，%之內(nèi)，即為滿足要求。最后將試樣用塑料保鮮膜包裹好。2）飽和含水試件制備采用自由浸水法飽和，將干燥后的巖樣放入水槽中，先注水至試樣高度的1/4，以后每隔2h分別注水至試樣高度的1/2和3/4處，6h后全部浸沒試樣，試樣在水中浸泡48h。 實(shí)驗(yàn)設(shè)備1）RLW3000微機(jī)控制雙軸試驗(yàn)機(jī)RLW—3000型微機(jī)伺服巖石雙軸試驗(yàn)機(jī)是巖石力學(xué)領(lǐng)域研究巖石在多種環(huán)境下力學(xué)特性的先進(jìn)試驗(yàn)設(shè)備。該機(jī)可以自動(dòng)完成巖石的單軸、雙軸、蠕變試驗(yàn)該測控器的操作方便，容錯(cuò)性強(qiáng)、測量準(zhǔn)確、保護(hù)功能全、控制精度高。（1）最大軸向試驗(yàn)力3000KN；（2）最大圍壓100MPa；（3）變形測量范圍0～10mm（軸向）、0～5mm徑向；（4）試驗(yàn)力精度177。1％；（5）變形測量精度177。1％；（6）圍壓測量精度177。2％；（7）試驗(yàn)力控制精度177。2%（8）圍壓長時(shí)間穩(wěn)定度177。2%（9）壓力室內(nèi)凈空間（mm)：φ180300遠(yuǎn)紅外設(shè)備1