• 书名：岩石失稳监测与预警

• ISBN：978-7-5240-0395-3

• 出版社：冶金工业出版社有限公司

• 定价：125

• 作者：薛瑞雄 梁正召 孔颖慧

• 出版时间：2025-11-10

内容简介

本书介绍了作者多年来在岩石失稳监测与预警的有关成果，主要内容包括：

(1) 选取岩土工程中常见的五种岩石进行单轴压缩及声发射监测试验，同时采用X射线和偏光显微镜，对岩样的矿物组成和颗粒大小进行了分析；基于声发射参数振铃计数和RA和AF值，总结不同类型岩石振铃计数和RAAF值分布范围演化规律，并建立岩石内部损伤类型占比随时间转变模型，揭示岩石破坏失稳机制；引进微震参数lgNb，分析其动态变化过程，提取岩石失稳前兆信息；通过岩石的声发射频谱与波形特征分析，研究了不同类型岩石在加载过程中的微破裂演化规律，完善了岩石失稳预警机制。

(2) 通过微震监测结果，揭示了岩爆灾害发生规律及所对应的微震活动特征，确定了隧洞岩爆序列类型。将微震监测与地震预报理论结合，提出了一个新的岩爆预警指标，并将小波包全频段和HHT瞬时频率分析技术引入到岩爆预警当中，研究了隧洞岩爆发生过程中微震活动频谱演化规律，确定了岩爆的频率前兆信息。通过数值模拟软件，深入研究了在逐步开挖卸荷作用下隧洞围岩最大主应力分布及转移规律并阐释了进厂交通洞岩爆序列特征，揭示了应变-结构面型岩爆破坏过程，总结了隧洞在开挖过程中应变-结构面型岩爆形成和发生的条件。

本书可作为研究岩石失稳监测与预警的参考用书，也可供具备一定相关学科基础的采矿工程、土木工程、岩土工程等领域技术人员、科研工作者及高等院校相关专业的师生参考。

编辑推荐

本书选取大理岩、花岗岩、粉砂岩、砂岩和石灰岩岩土工程中常见的五种岩石进行了单轴压缩及声发射监测试验，同时采用X射线和偏光显微镜，对岩样的矿物组成和颗粒大小进行了分析。对五种岩石的声发射参数进行总结分析，揭示五种类型岩石破坏失稳机制，提取岩石失稳前兆信息，完善不同类型岩石失稳预警机制。

目录

1 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究进展

1.2.1 声发射技术研究现状

1.2.2 微震监测技术研究现状

1.3 研究内容

2 试验设备及方案设计

2.1 试样制备

2.2 试验设备

2.3 试验方案

2.4 试验结果

2.5 本章小结

3 不同岩石破坏声发射参数研究

3.1 声发射时域特征分析

3.1.1 定义及计算方法

3.1.2 试验过程中声发射计数变化规律

3.2 声发射RAAF演化特征及裂纹占比

3.2.1 定义及计算方法

3.2.2 声发射计数变化规律

3.3 lgNb值分析

3.3.1 定义及计算方法

3.3.2 lgNb值变化规律

3.4 本章小结

4 不同类型岩石声发射频谱特征研究

4.1 声发射峰值频谱特征分析

4.1.1 定义及计算方法

4.1.2 声发射峰值频谱演化规律

4.2 小波包分析方法

4.2.1 小波包变换

4.2.2 小波包基的选择

4.2.3 小波包的分解与重构

4.2.4 小波包能量谱分析

4.3 本章小结

5 工程背景及施工概况

5.1 工程背景

5.2 地质条件

5.2.1 地形地貌

5.2.2 地层岩性

5.3 地质构造

5.4 进厂交通洞地质条件及施工概况

5.4.1 地质条件

5.4.2 施工概况

6 微震监测技术及系统的构建

6.1 引言

6.2 微震监测系统的构建

6.2.1 微震监测原理

6.2.2 微震监测系统组成

6.2.3 微震定位原理

6.3 波形分析与信号识别

6.4 本章小结

7 基于定量微震学理论的岩爆预测

7.1 引言

7.2 定量微震学理论

7.3 进厂交通洞开挖过程微震活动特征

7.3.1 微震时空分布特征

7.3.2 研究范围的选取

7.3.3 进厂交通洞岩爆类型

7.4 震源多参数演化特征与岩爆预测

7.4.1 视应力和视体积

7.4.2 能量指数、累积视体积、累积释放能量、EsEp和lgNb值

7.5 本章小结

8 基于时频转换理论的岩爆预测方法

8.1 引言

8.2 岩爆预测的主频分析方法

8.3 岩爆预测的小波包分析方法

8.3.1 小波包分析原理

8.3.2 实例分析

8.4 岩爆预测的希尔伯特-黄（HHT）分析方法

8.4.1 HHT分析理论

8.4.2 Hilbert谱分析方法

8.4.3 实例分析

8.5 讨论

8.6 本章小结

9 应变-结构面型岩爆破坏过程数值模拟

9.1 引言

9.2 数值计算方法简介

9.3 结构面与主应力方向对岩爆影响的数值模拟

9.3.1 结构面方向的影响

9.3.2 主应力方向的影响

9.4 应变-结构面型岩爆破坏过程数值模拟

9.4.1 现场结构面特征

9.4.2 RFPA3D计算模型

9.4.3 计算参数选取

9.4.4 数值模拟结果分析

9.4.5 数值模拟、现场观测与微震监测的对比

9.5 本章小结

参 考 文 献