Page 57 - 《应用声学》2020年第4期
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第 39 卷 第 4 期                                                                       Vol. 39, No. 4
             2020 年 7 月                          Journal of Applied Acoustics                      July, 2020

             ⋄ 研究报告 ⋄


                          不同浓度的尾砂胶结充填体破坏过程


                                        声发射特性试验研究                              ∗


                      赵 奎    1,2   谢文健     1,2   曾 鹏    1,2†   龚 囱    1,2  卓毓龙      1,2  於鑫佳      1,2
                                                 杨泽元     1,2   刘周超     1,2


                                          (1  江西理工大学资源与环境工程学院         赣州   341000)

                                       (2  江西理工大学    江西省矿业工程重点实验室        赣州   341000)
                摘要：制备了 3 种不同质量浓度的充填体试件，进行了单轴压缩声发射试验，分析了不同浓度的充填体力学特
                性，重点研究了试件破坏过程中的声发射振铃计数、声发射累计撞击数与声发射累计能量的比值 (r 值)、主频
                及其相对高频信号激增响应系数特征。研究表明：随着浓度的增加，充填体的峰值强度与弹性模量呈增大趋
                势，充填体中出现的声发射累计振铃计数越多；r 值先升高再持续减小到一个较低值，随着外载荷的增加，进入
                缓慢升高阶段，峰值前均保持在该阶段。充填体破裂前兆信息在声发射信号主频分布中呈现主频段增多现象，
                表现为由加载初期的 1 ∼ 2 个主频段，在临界主破裂时增多到 3 ∼ 5 个主频段；且随着浓度的增加，声发射信号
                主频频段分布越宽，声发射相对高频信号 (160 ∼ 180 kHz) 的激增响应系数呈递减趋势。以上特征可为不同浓
                度的尾砂胶结充填体稳定性监测、预测提供依据。
                关键词：尾砂胶结充填体；浓度；声发射；主频；前兆
                中图法分类号: TD315           文献标识码: A          文章编号: 1000-310X(2020)04-0543-07
                DOI: 10.11684/j.issn.1000-310X.2020.04.007

               Experimental study on AE characteristics of cemented tailings backfill failure

                                        process with different concentration


               ZHAO Kui  1,2  XIE Wenjian 1,2  ZENG Peng 1,2  GONG Cong  1,2  ZHUO Yulong  1,2  YU Xinjia 1,2
                                            YANG Zeyuan   1,2  LIU Zhouchao 1,2

                      (1  College of Resources and Environmental Engineering, Jiangxi University of Science and Technology,
                                                    Ganzhou 341000, China)
                    (2  Key Laboratory of Mining Engineering of Jiangxi Province, Jiangxi University of Science and Technology,
                                                    Ganzhou 341000, China)

                 Abstract: Three kinds of backfill samples with different mass concentrations were prepared, and the uniaxial
                 compression acoustic emission (AE) test was carried out. The mechanical properties of backfill with different
                 mass concentrations were analyzed, focusing on the characteristics of the AE ring count, the ratio of AE
                 cumulative hit number to AE cumulative energy (r value), the main frequency and its relative high frequency
                 signal surge response coefficient. The results show that: with the increase of the concentration, the peak
                 strength and modulus of elasticity of the backfill increase, and the more the cumulative AE ring count appear
                 in the backfill; the r value increases first and then continuously decreases to a lower value, and with the increase


             2020-01-08 收稿; 2020-04-16 定稿
             国家重点研发计划项目 (2017YFC0804601), 国家自然科学基金项目 (51664018), 江西省教育厅科学技术青年基金项目 (GJJ150622)
             ∗
             作者简介: 赵奎 (1969– ), 男, 安徽六安人, 博士, 教授, 博导, 研究方向: 岩石力学与工程稳定性、声发射检测技术。
             † 通信作者 E-mail: zengpeng@jxust.edu.cn
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