一种利用压电加速度传感器的隧道岩爆监测方法

摘要

本发明公开了一种利用压电加速度传感器的隧道岩爆监测方法，它包括以下步骤：步骤1、布设压电加速度传感器；步骤2、依据测得的压电加速度传感器的电荷Q，计算岩体变形的瞬时能量；步骤3、计算岩体累积后的能量值，由岩体累积后的能量值预测岩爆发生的时间、区域、规模及等级。本发明的技术效果是：通过监测岩体变形的加速度确定了岩爆发生的趋势、岩爆发生的区域、岩爆发生的规模，且监测的成本低、电磁干扰小。

主权项

一种利用压电加速度传感器的隧道岩爆监测方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1、在待测隧道围岩体的径向面上布置压电检测单元，压电检测单元具有多个辐射方向的压电加速度传感器，每一个辐射方向上间隔一定距离布设多个压电加速度传感器；然后沿隧道围岩体的轴向按间距布置多个压电检测单元，形成一个分层式辐射网络，将所有压电加速度传感器的输出线全部引出；步骤2、依据测得的压电加速度传感器的电荷Q，计算岩体变形的瞬时能量E_i：$E_i=\frac{1}{2}SL\rho {\left(\frac{Q_i}{d_{33}M}\right)}^2{t_i}^2$式中，t_i为某一时刻，S为岩爆观测区域的岩体面积，L为岩爆观测区域离岩体表面的深度，ρ为岩体密度，d₃₃是压电常数，M是压电加速度传感器的质量；步骤3、计算岩体累积后的能量值E，计算式为：式中i是0到n，指某一时刻，n是求和累积能量值时的那个时刻；由岩体累积后的能量值E预测岩爆发生的时间、区域、规模及等级。