[发明专利]层状岩石介质声发射传播特性测试装置及方法

摘要

层状岩石介质声发射传播特性测试装置，包括数据采集系统、测试反力框架、支撑板、垫板和推压板件，测试反力框架包括框架底梁、中间拉板、框架顶梁和立柱板，框架底梁和框架顶梁上下对应且平行设置，立柱板设有四块，中间拉板设有两块，四块立柱板和两块中间拉板的上端均与框架顶梁连接，四块立柱板和两块中间拉板的下端均与框架底梁连接，其中一块中间拉板和两块立柱板位于框架顶梁和框架底梁的前侧；本发明结构简单，改进了现有技术的微震震源定位，建立微震事件多参数差定位方法提高震源定位精度，从而为微震监测技术在预测和防治动力灾害等工程应用中提供一定的理论依据，进一步拓宽其应用范围，具有重大的实际意义。

主权项

1.层状岩石介质声发射传播特性测试装置的测试方法，其特征在于：层状岩石介质声发射传播特性测试装置包括数据采集系统、测试反力框架、支撑板、垫板和推压板件，测试反力框架包括框架底梁、中间拉板、框架顶梁和立柱板，框架底梁和框架顶梁上下对应且平行设置，立柱板设有四块，中间拉板设有两块，四块立柱板和两块中间拉板的上端均与框架顶梁连接，四块立柱板和两块中间拉板的下端均与框架底梁连接，其中一块中间拉板和两块立柱板位于框架顶梁和框架底梁的前侧，另一块中间拉板和两块立柱板位于框架顶梁和框架底梁的后侧，中间拉板位于同侧的两块立柱板之间，前侧的立柱板和后侧的立柱板前后一一对应设置，两块中间拉板前后对应设置；框架顶梁、框架底梁和四块立柱板合围成测试安装空间；支撑板设有两块，框架底梁左右两侧均设有穿孔，两块支撑板自前向后分别插设在一个穿孔中并与框架底梁固定连接；测试安装空间内自上而下依次设有加压油缸、岩石试件和垫板，岩石试件顶部、岩石试件与垫板之间均设有橡胶均压板，加压油缸设有四个，四个加压油缸的缸体端部并排间隔且垂直固定在框架顶梁底部，四个加压油缸的活塞杆下端顶压在位于岩石试件上方的橡胶均压板上；推压板件设有四组并且分别设置在一块立柱板上，推压板件分别顶压在岩石试件的前侧面和后侧面；数据采集系统包括声发射信号采集仪和声发射传感器，声发射传感器设置在岩石试件上，声发射传感器通过信号线路与声反射信号采集仪连接；推压板件包括槽钢、橡胶推压块和紧固螺栓，立柱板上设有第一通孔，槽钢的腹板上设有第二通孔和定位螺母，第一通孔、第二通孔和定位螺母同轴线对应设置，橡胶推压块设在槽钢的凹槽内并凸出与所述凹槽，紧固螺栓依次穿过第一通孔、定位螺母和第二通孔后顶压在橡胶推压块表面上，紧固螺栓与定位螺母螺纹连接，橡胶推压块压接在岩石试件外表面；支撑板底部沿前后方向均匀设有至少两块垫块，垫块下表面低于或平齐于框架底梁下表面；所述的测试方法包括以下步骤：（1）制备岩石试件；根据试验研究需要，制备不同材料属性、形状、数量的岩石试件；（2）安装岩石试件；在测试安装空间底部放置垫板和橡胶均压板，沿两块立柱之间的间隙将岩石试件安装在测试安装空间内；（3）固定岩石试件；在岩石试件顶部放置另一块橡胶均压板，预紧推压板件上的紧固螺栓，使推压板件的橡胶推压块压紧在岩石试件表面；（4）启动层状岩石介质声发射传播特性测试装置的加压油缸，使岩石试件受力达到实施预定值；（5）在岩石试件上布设声发射传感器；根据试验方案，在岩石试件上合理布设不同形式的声发射传感器；（6）试验数据信号采集；（7）拆卸声发射传感器和岩石试件，重新安放好层状岩石介质声发射传播特性测试装置；（8）分析试验数据。