唐治开题.docVIP

辽 宁 工 程 技 术 大 学 硕士研究生论文选题报告 及论文工作计划 研究生姓名： 唐 治 学科(专业)： 固 体 力 学 研究方向： 矿山灾害力学 指导教师： 潘一山 教授 阎海鹏 副教授 2009 年 11 月 20日 选 题 报 告 须 知 一、选题原则 （一）博士生： 1、应选择学科前沿，对科学技术进步有重要的理论意义或较大理论意义的课题，也可选择对国民经济发展有重要或较大理论意义或实用价值的课题。 2、课题具有很大的难度，便于作者做出创新性成果。 3、要有先进的科学实验或运算手段验证理论作保证。 4、要尽量结合导师的科研任务进行选题。 5、要广泛阅读文献资料，要对本学科及相关学科研究状况和必威体育精装版进展有全面的了解，写出文献综述。 （二）硕士生： 1、应选择有较大的科学研究意义或有一定理论意义的课题，也可以选择对国民经济建设有较大实用价值或一定价值的课题。 2、课题要具有先进性，便于作者提出新见解。 3、课题要有一定的份量和难度，同时要考虑在一年内完成。 4、要对实验条件，计算手段有恰当的估计。 5、要尽量结合导师的科研任务进行选题。 6、要广泛阅读文献资料，了解本领域国内外学术研究动态，写出文献综述。 二、基本要求 1、查阅文献资料一般要：博士生中外文献限于近5年内50篇以上；硕士生30篇以上。 2、博士生通过选题报告后与论文答辩申请相隔期为1.5年，硕士生为1年。博士生要在省级以上科技情报所进行查新。 3、书写格式： （1）论文题目（或选题范围） （2）综述（国内外在这一领域已进行的工作及自己要进行的研究） （3）课题的实用价值或理论意义 （4）课题研究方案 （5）实验、试验设想 （6）所阅读的文献、资料 （7）论文工作安排 选 题 报 告 论文题目： 岩体压缩破坏过程中电荷信号及频率的研究 一、综述 矿山动力现象是矿井高应力区内岩体受外界扰动瞬间失稳破坏时，突然释放出很大能量。矿山动力现象是矿井的一大自然灾害。严重威胁煤矿矿井生产安全和人身安全。预测矿山动力现象的理论、仪器是矿山开采急需解决的问题。 在动力现象的孕育和发生过程中引起了岩体电荷信号的变化，以孕育过程中岩体电荷信号变化特征预测动力现象是一种可行方法。 斯捷潘诺夫认为不含压电材料的物质受载，在试样和裂隙表面的非均匀形变处出现电荷，去掉载荷，将使电荷在十分之几秒内衰减。 基利凯耶夫等对单轴压缩下柱状样品的电场进行了测量，测得场值与所加应力呈线性关系，结果证明当煤岩体受载变形破裂时在其表面会产生自由电荷，并认为岩石中应力场不均匀就出现极化，非均匀结构中的极化效应与非均匀表面上的双电层不均匀形变有关。 王丽华等应用静电感应的方法直接记录到含石英的花岗岩、闪长岩和不含石英的大理岩及碳酸岩在压缩破裂时的电荷量。 孙正江，朱元清等根据磁场强度计算出了岩石变形破裂时裂纹尖端电量的范围。 王炽仑等认为岩石受压破裂成碎块飞散时，在断面会有电荷分离、聚集或震荡。 俄罗斯V.S.Kuksenko等用静电计测量到大理岩在受力时有感应电荷产生，并且发现岩石在突然加卸载时感应电荷急剧增加，然后逐渐衰减。 Ogawa等认为，岩石破裂时产生新生表面，其裂缝的两侧壁面带有相反的电荷，它相当于一个偶极子充电和放电，向外辐射电磁信号。Cress等认为，岩石破裂时有新生的碎石片，其表面有静电荷分布。这种带电碎片的转动、振动和直线运动是产生低频电磁辐射的主要原因；而在断裂面上电荷分离产生强电场使空气击穿产生产生高频电磁信号。 郭自强等提出了电子发射的压缩原子模型，认为：当岩石受到压缩时，在相邻原子的泡利斥力下原子动能将剧增。电子将最终克服原子核的库仑引力和近邻原子“泡利势墙”的约束而 电离成自由电子，形成电子发射。郭自强等还用电四极子模型计算了近区电磁场的频率特性。朱元清提出了岩石破裂时的电磁辐射是裂纹尖端电荷随着裂纹加速扩展运动所产生的假说，并建立了电磁辐射的数学模型。该假说与郭自强等的偶极子辐射模型基本一致。 郑联达对石英石、花岗岩、水晶等材料进行了电磁辐射实验。结果表明，这些离子晶体在迅速破坏时均能辐射电磁波，频率一般为1-500kHz之间；水晶辐射的强度最大，石英岩次之，花岗岩最小。他提出震前电磁辐射的机制可能是岩层突然破裂和断层两侧岩石剧烈摩擦时所辐射出来的，波源就是震源部位岩层中所含的石英晶体因破碎而形成的高速荷电离子或电偶极子群。 矿山动力现象孕育发生过程中，产生的电荷信号机理研究不清楚，各谈己见，大部分都是根据其信号的大小和次数的特征进行预测判断，以信号的频率变化特征进行预测判断还很少研究。