基于高斯混合模型的含初始缺陷尾砂胶结体裂纹实时演化预测方法技术

本发明专利技术提供了基于高斯混合模型的含初始缺陷尾砂胶结体裂纹实时演化预测方法，包括：制作不同初始缺陷尾砂胶结体试件；分别对所述试件进行单轴压缩条件下的声发射监测试验，获取各试件的不同加载阶段的声发射参数RA‑AF值，建立高斯混合裂纹分类模型；生成声发射监测数据的聚类结果，分析在各个加载阶段的拉伸裂纹和剪切裂纹占比，实现尾砂胶结充填体裂纹分类并预测矿山井下充填体的裂纹实时演化。本发明专利技术将声发射监测数据精细划分和坐标区域内图像自动识别并放大图像，形成可视化的二维和三维云图，自动识别充填体破裂时裂纹种类以及占比情况预测矿山井下充填体的裂纹实时演化，为矿山采空区全寿命监测和及时修复提供了依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属遗留尾矿充填矿山采空区的灾害预测，具体涉及基于高斯混合模型的含初始缺陷尾砂胶结体裂纹实时演化预测方法。

技术介绍

1、

2、浅层矿产资源的不断减少，矿山开采向深部延伸会产生大量尾矿。通常，将尾矿作为胶结骨料充填矿山采空区、荷载工作平台和人工顶板等减少堆放降低环境污染。而尾砂胶结体在制备和硬化过程中，由于水化作用、干缩、温度变化等多种因素的影响，加上实际采矿工程中的应力扰动，爆破冲击等容易产生微孔洞、微裂纹等初始缺陷。初始缺陷在外加载荷作用下易发生应力集中，加速尾砂胶结体内部裂纹的萌生和扩展，甚至改变其裂纹的扩展形式，从而降低充填体的力学性能，导致填充后矿山采空区的稳定性降低，增加了发生塌方的风险。研究表明，尾砂胶结体破坏过程主要是内部微裂纹萌生、扩张和贯通的过程，且裂纹扩展类型主要由拉伸裂纹和剪切裂纹组成，因此，分析裂纹的分布、形态和密度的实时演化对矿山采空区全寿命监测和及时修复非常关键。

3、目前，常规的裂纹分类方法有：基于断裂力学的裂纹分类方法，此方法对裂纹类型的明确判别存在一定的限制；ra-af参数分析法，此本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于高斯混合模型的含初始缺陷尾砂胶结体裂纹实时演化预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于高斯混合模型的含初始缺陷尾砂胶结体裂纹实时演化预测方法，其特征在于，步骤1所述初始缺陷尾砂胶结充填体试件是采用质量分数为68%、尾砂和水泥的比例为1:8的胶结物料，在尾砂胶结体制备过程中加入不同含量的引气剂AEA模拟尾砂胶结体内部产生不同程度的初始缺陷，共分为5组，每组试样 AEA 含量分别占水泥质量比的0%、0.05%、0.1%、0.2%、0.4%。

3.根据权利要求1所述的基于高斯混合模型的含初始缺陷尾砂胶结体裂纹实时演化预测方法，其特征在于...

【技术特征摘要】

1.基于高斯混合模型的含初始缺陷尾砂胶结体裂纹实时演化预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于高斯混合模型的含初始缺陷尾砂胶结体裂纹实时演化预测方法，其特征在于，步骤1所述初始缺陷尾砂胶结充填体试件是采用质量分数为68%、尾砂和水泥的比例为1:8的胶结物料，在尾砂胶结体制备过程中加入不同含量的引气剂aea模拟尾砂胶结体内部产生不同程度的初始缺陷，共分为5组，每组试样 aea 含量分别占水泥质量比的0%、0.05%、0.1%、0.2%、0.4%。

3.根据权利要求1所述的基于高斯混合模型的含初始缺陷尾砂胶结体裂纹实时演化预测方法，其特征在于，步骤2所述单轴压缩条件下的声发射监测试验，加载速率为0.5mm/min直至试件破坏时停止加载；声发射监测设备的采样门槛值为35db、前置增益为40db...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵康，钟俊诚，严雅静，任春生，冯印成，马超，刘洋，温道坦，
申请(专利权)人：生态环境部固体废物与化学品管理技术中心，
类型：发明
国别省市：