[发明专利]一种实验室尺度下声发射实验震源定位的方法

权利要求书

1.一种实验室尺度下声发射实验震源定位的方法，其特征在于，具体步骤为：

A、在煤矿现场采集煤岩体，然后将现场采集到的煤岩体加工成圆柱形试样，所述圆柱形试样的直径为2r₀，高度为h₀；

B、在圆柱形试样内部建立极坐标系，将圆柱形试样竖直放置在试验箱内的水平面上，选取圆柱形试样中心点O为极坐标原点，O点以上为正方向，以下为负方向；八个震动传感器平均分成震动传感器组Ⅰ和震动传感器组Ⅱ，其中震动传感器组Ⅰ处于O点以上，震动传感器组Ⅰ中的四个震动传感器环绕粘贴在圆柱形试样的圆周面且各个震动传感器处在同一水平面；震动传感器组Ⅱ处于O点以下，震动传感器组Ⅱ中的四个震动传感器环绕粘贴在圆柱形试样的圆周面且各个震动传感器处在同一水平面；然后在建立的极坐标系下分别确定八个震动传感器所处的位置坐标；

C、将八个震动传感器均与声发射主机相连，将声发射主机与煤岩样加载实验机同步开启，进行岩石力学实验；

D、八个震动传感器将接收到的应力波传递给声发射主机，然后对声发射主机导出的波形文件进行标波，确定各个震动传感器接受到震源信号的时刻，按照如下公式确定其震源坐标(r,θ,h)：

上式(1)、(2)、(3)中：θ为震源所在水平面的圆心和震源点连线与极轴在该水平面投影的夹角，h为震源相对于中心点O的垂直高度，r为震源相对于中心点O的水平距离，Δt₁₂、Δt₁₃、Δt₁₄、Δt₁₅为接收到应力波时刻前五个震动传感器中后四个震动传感器的接收时刻分别与第一个接收到应力波的震动传感器接收时刻之间的差值，v为实验之前对圆柱形试样测试得出的应力波平均波速，λ₁为震动传感器组Ⅰ距离圆柱形试样顶端距离与圆柱形试样高度h₀的比值，λ₂是震动传感器组Ⅱ距离圆柱形试样底端距离与圆柱形试样高度h₀的比值；

E、将步骤D所得的震源坐标进行震源定位，最终得到煤岩样损伤破坏过程中的震源微破裂定位图。

2.根据权利要求1所述的一种实验室尺度下声发射实验震源定位的方法，其特征在于，所述步骤B中确定震动传感器组Ⅰ中的四个震动传感器的位置坐标分别为(r₀,0,λ₁h₀)、(r₀,π,λ₁h₀)、确定震动传感器组Ⅱ中的四个震动传感器的位置坐标分别为(r₀,0,-λ₂h₀)、(r₀,π,-λ₂h₀)、在极坐标系中的极轴为从中心点O发出且朝向坐标点(r₀,0,λ₁h₀)的水平线。

3.根据权利要求1所述的一种实验室尺度下声发射实验震源定位的方法，其特征在于，所述比值λ₁与比值λ₂的取值范围均为10％～35％。