Microseismic Monitoring Signal Processing and Chaotic Characteristics Researches for Large-scale Rockmass Structures

多通道微震监测技术是一门具有很好应用前景的技术，也是一门典型的理论落后于实践的技术，其在大尺度岩体结构稳定性的应用研究仍处于探索阶段。基于此，本文展开了微震监测技术在大尺度岩体结构稳定性监测中的相关研究工作，从现场生产复杂条件下的信号处理分析入手，寻求现场微震信息与岩体结构失稳的对应关系，探索微震监测技术在现场中的实际应用，并引入相关理论进行进一步的分析和研究工作，作者主要完成的研究内容如下： （1）对微震信号进行详细分类，建立了微震信号数据库；提出系统的微震信号辨识方法，包括经验分析法、理论分析法和综合分析法，并举实例进行信号辨识分析，论证本文提出的微震信号辨识方法的有效性。 （2）在m...Microseismic monitoring is a typical technology whose theory lags behind its practice. Application of multi-channel microseismic monitoring in the stability of large-scale rockmass structures is still on the exploration stage. The research was launched to monitor the stability of large-scale rockmass structures through microseismic monitoring technology. The main contents of research are as follow...学位：工程硕士院系专业：建筑与土木工程学院土木工程系_岩土工程学号：2532008115180

非标准岩样岩石力学参数试验研究

通过对非标准岩样的室内试验来获取岩石力学参数是试验研究中必须处理的技术问题。对某矿4种不同岩石的非标准岩样进行单轴抗压实验和巴西劈裂实验,分析了岩样的强度分布特点,考虑尺寸效应和形状效应,对岩石强度试验结果进行了修正,获得了岩石的单轴抗压、抗拉强度、弹性模量、帕松比、粘聚力和内摩擦角等力学参数,并对所得参数进行了分析。所得力学参数为该矿山的岩石力学和地压研究提供了基础资料

基于小波变换的大尺度岩体结构微震监测信号去噪方法研究

为将小波去噪方法应用于大尺度岩体结构微震监测信号的去噪研究,首先在MAT-LAB环境下进行仿真,验证了使用Symlet6小波进行小波去噪的可行性;利用4种自适应阈值规则对含噪信号进行去噪对比,结果表明4种阈值去噪后的信号在均方差较小的情况下都极大地提高了信号的信噪比,有效地去除了噪声,对不同的含噪信号,无偏似然原则阈值去噪后的信噪比最高,同时均方差也最小,在去噪时显得更为有效;以柿竹园全数字多通道微震监测系统为背景,将MATLAB仿真结论应用于现场微震信号的去噪研究,结果表明小波阈值去噪特别适合大尺度岩体微震信号这一类非稳定信号的去噪分析,既可以对低信噪比的微震信号提取出有效信号,也可以对频率覆盖范围广的微震信号在各尺度上提取并重构出有效信号,实现了对微震真实信号和噪声信号的有效分离

基于不同初值的微震源定位方法

分析微震源定位方法中的线性定位方法和Geiger定位方法以及各自特点,并提出线性定位方法和Geiger定位方法相结合的联合定位方法。以柿竹园全数字多通道微震监测系统为背景,通过进行人工定点爆破试验,分别采用线性定位方法、常规Geiger定位方法及联合定位方法对震源进行定位。通过与实际爆破坐标进行对比分析得出,联合定位方法解决线性定位求解精度低的问题;同时优化常规Geiger定位方法初值选择,提高迭代求解效率,避免当Geiger定位方法求解出现奇异矩阵时,迭代初值不准确造成定位误差较大甚至无法定位等问题

深埋双轨巷道围岩与支护结构稳定性的有限元仿真分析

采用有限元方法对深埋双轨巷道在无支护和有支护条件下围岩与支护结构的受力及变形特征进行分析,给出两种支护条件下围岩的应力分布特征、巷道周边特征点的变形(位移)大小及破坏区的范围,对支护前后巷道周边特征点处的应力、位移和屈服度进行对比分析,计算了混凝土支护结构所受内力和弯矩的大小,并给出其分布特征图。通过研究得出围岩能够自行稳定、支护结构设计参数合理和原设计方案可行的结论

类岩石材料声发射参数与应力和应变耦合本构关系

利用液压伺服试验系统和声波监测仪开展了岩石和混凝土材料声发射特性试验研究,并在试验基础上研究了损伤变量与声发射参数之间的量化关系.结果表明,损伤变量与声发射参数呈线性关系.采用基于Weibull分布的损伤本构模型及损伤变量与声发射数间的经验公式,推导出应力、应变参量与声发射数参量的耦合模型,该模型参数可以根据应力--应变全曲线及损伤变量与声发射数关系曲线的几何边界条件确定其表达式,方式简单适用.通过与岩石和混凝土试样单轴压缩试验实测结果对比,证实模型可以很好地反映单轴受压状态下岩石和混凝土的应力、应变与声发射数的耦合关系

Raman and AFM Characterization of Au and Cu Nanorod and Nanowire Arrays

通过电化学氧化法制备具有不同孔径氧化铝模板 ,利用交流电镀的方法在模板中沉积金属 ,再用酸溶解模板可以得到相应尺度的金属纳米线或纳米棒的阵列 .本文利用原子力显微镜和表面增强拉曼技术分别表征了金和铜两种金属纳米线阵列 .研究结果表明 ,作为探针分子的硫氰(SCN )在金属纳米线上的碳氮三键的振动频率随纳米线直径的增大而蓝移 .这一现象可能是因为尺寸效应对纳米线的费米能级造成影响 ,使不同直径的金属纳米线电子结构存在微小的差别 .Recently metal nanowires (nanorods) have aroused tremendous interest because of their novel properties and potential applications in wide fields [1] . Many two?dimensional nanowire arrays of semiconductors and metals with different diameter and length have been made by using template synthesis method. To characterize the novel optical, electronic and magnetic properties of these materials, UV?Vis and fluorescence spectroscopies are two of the most wildly used methods [2, 3] . Raman spectroscopy has, however, only been applied to the characterizing of semiconductor nanowires and carbon nanotubes [4,5] . Important and meaningful information can be obtained in these cases, as some forbidden Raman modes in the bulk materials become Raman active [4, 5] . Raman spectroscopy is apparently not suitable to study metal nanowires since it can only detect the mechanical vibration bands located in the extremely low frequency region. Consequently, an alternative way has to be established to study the metal nano?wires (?rods) with Raman spectroscopy. In the present work, we have taken the probe molecule strategy and used surface?enhanced Raman spectroscopy (SERS) to characterize metal nanorods (nanowires). It is well known that for a molecule which interacts strongly with a surface, its vibrational band frequency and shape are very sensitive to the electronic property, the chemical environment and the morphology of the surface. Hence Raman spectroscopy has long been used to analyze the atomic structures and the electronic properties of the surface indirectly through assessing carefully the spectral changes of the adsorbate known as a probe molecule. On that account, it is of great interest to diagnose the electronic structures of the metal nanorods with the vibrational spectrum of a probe molecule. We have examined the changes in the electronic properties of the nanorods through analyzing the spectral changes of the probe molecule. For this purpose a typical SERS molecule of SCN - was employed. The nanorod arrays of Au and Cu with different diameter from about 15 nm to 130 nm were fabricated electrochemically by means of the anodic aluminum oxide (AAO) templates. To partially expose metal nanowires with various lengths, the AAO template was chemically etched off to a certain extent by an aqueous solution of phosphoric acid or sodium hydroxide as shown in Fig. 1. After the template was etched off, the nanowires can be characterized by TEM, see Fig. 2. The tapping mode AFM image was obtained on a scanning probe microscope (Nanoscope IIIa). SERS measurements were performed on a confocal microprobe Raman system (LabRam I).作者联系地址：厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室!化学系福建厦门361005,厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室!化学系福建厦门361005,南京师范大学化学系!江苏南京,210097,厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室!化学系福建厦门361005,厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室!Author's Address: State Key Lab.for Phys.Chem.of Solid Surf.,Xiamen Univ.,Xiamen 361005, China; 1 Dept. of Chem., Nanjing Norm

长大竖井围岩稳定性有限元分析

对以混凝土为内衬支护结构的长大竖井井筒,采用理想弹塑性材料本构关系及Drucker-Prager屈服准则建立三维有限元模型,对围岩受力及变形特征进行分析,给出围岩的应力与位移分布特征、竖井周边特征点的变形(位移)大小及破坏区的范围;对比讨论了现浇混凝土支护结构不同支护厚度对围岩稳定性的影响,分析计算结果表明围岩稳定性良好,竖井的初步设计是合理的,改变支护厚度对纵向及总位移影响较大,随支护厚度的增加围岩应力分布更均匀。按一定深度建立竖井水平剖面的二维模型对井筒的稳定性进行分析,将二维与三维分析结果进行对比分析,其结果表明二维分析存在较大误差,说明了二维简化分析的不合理性

水热还原法制备超细氧化铬及粒径调控

研究了水热还原法制备超细氧化铬的工艺过程及其粒径调控．以CO2气体为酸化剂，小分子有机化合物甲醛为还原剂，通过表面活性剂处理，在水热条件下直接还原铬酸钾水溶液得到水合Cr2O3，继而800℃下煅烧得到球形Cr2O3超细粉体．考察了甲醛用量比如及CO2初始分压PCO2、恒温温度Tiso和恒温时间tiso对Cr（Ⅵ）原过程的影响，确定了最佳还原工艺条件，使Cr（Ⅵ）还原转化率达到了99．9％．初次在还原体系中引入表面活性剂，具有良好的粒径和形貌调控效果，制各出了平均粒径100nm左右的球形Cr2O3．该方法工艺流程简单，成本低廉，体系成分简单，适合大规模工业生产