聲波法測(cè)試巷道圍巖松動(dòng)圈

聲波法測(cè)試巷道圍巖松動(dòng)圈第1頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六一、巖體彈性波速與巖體種類、巖石密度和生成年代有關(guān)---巖石密度越高，波速越大。

第2頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六回歸關(guān)系：第3頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六二、巖體波速與巖體中裂隙或夾層的關(guān)系

彈性波在巖體中傳播時(shí)，遇到裂隙，則視充填物而異。若裂隙中充填物為空氣，則彈性波不能通過，而是繞過裂隙斷點(diǎn)傳播。在裂隙充水的情況下，聲能有5％可以通過，若充填物為其他液體或固體物質(zhì)，則彈性波可部分或完全通過。彈性波跨越裂隙寬度的能力與彈性波的頻率和振幅有關(guān).

第4頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六1）頻率越低，跨越裂隙寬度越大，反之越小。第5頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六2）裂隙數(shù)目越多，則縱波速度越小第6頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六3）巖體的風(fēng)化程度越高，彈性波的速度越小第7頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六4）夾層厚度愈大，彈性波縱波速度愈低

第8頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六三、巖體波速與巖體的有效孔隙率及吸水率有關(guān)一些巖石的縱波速度與有效孔隙率n之間的關(guān)系見圖3-9所示。從圖中可以看出：隨著有效孔隙率的增加，縱波波速急劇下降第9頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六圖3-10表示了縱波波速與吸水率之間的關(guān)系。

從圖中可以看出：

隨著吸水率的增加，縱波波速急劇下降。第10頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六四、巖體波速與各向異性性質(zhì)有關(guān)巖體因成巖條件、結(jié)構(gòu)面和地應(yīng)力等原因而具有各向異性，因而彈性波在巖體中的傳播速度、巖體動(dòng)彈性模量等也具有各向異性。第11頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六可見，平行層面縱波波速，大于垂直層面波速。第12頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六平行巖層面的動(dòng)彈模大于垂直巖層的動(dòng)彈模。第13頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六壓力愈大，縱波波速各向異性系數(shù)愈小。（各向異性系數(shù)）第14頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六五、壓應(yīng)力對(duì)彈性波傳播的影響（一）室內(nèi)測(cè)試的結(jié)果壓應(yīng)力，對(duì)巖石彈性波的波速和動(dòng)彈性模量有一定的影響，受力狀態(tài)可分靜水壓縮、三向壓縮和單向壓縮，量測(cè)方式可分為平行或垂直于最大應(yīng)力。第15頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六基本規(guī)律相同，即在低應(yīng)力區(qū)縱波波速增長很快，隨著應(yīng)力的增大，增長減慢，趨于常值。第16頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六第17頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六第18頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六第19頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六與壓應(yīng)力垂直方向上的縱波波速，隨應(yīng)力增長而減?。ú▊鲃?dòng)方向上受拉應(yīng)力）第20頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六（二）現(xiàn)場量測(cè)的結(jié)果及應(yīng)用第21頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六測(cè)量時(shí)，在巷道斷面選幾個(gè)主要部位，垂直巖壁向圍巖內(nèi)打孔，采用一發(fā)雙收?qǐng)A管式換能器測(cè)量孔內(nèi)不同深度的聲波速度，作出速度-深度曲線，根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料得出的正常巖體波速，劃分出三個(gè)圈帶（如圖1、圖2）。圖1圍巖松動(dòng)圈及其對(duì)應(yīng)的速度-深度曲線第22頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六圖2

圍巖松動(dòng)圈聲波探測(cè)示例

第23頁，共25頁，2023年，2月20日，星期六圖3-13兗礦集團(tuán)東灘煤礦43巖集運(yùn)聲波測(cè)試結(jié)果采前采后第2