《巖體測試技術(shù)》課程教學大綱

1、巖體測試技術(shù)課程教學大綱課程英文名稱： The Measur i ng Techno Iogy of Rock Meehan i cs課程編號：133192100課程類別：專業(yè)課課程性質(zhì)：選修課學 分：2.0學 時：32 （其中：講課學時：32實驗學時：0上機學時:0 ）適用專業(yè)：采礦工程開課部門：環(huán)境與資源學院一、課程教學目的和課程性質(zhì)本課程是采礦工程專業(yè)的選修課之一。主要講授巖體工程測試技術(shù)的基礎(chǔ)理 論 測試方法、測試手段及測試數(shù)據(jù)處理。開設(shè)本課程的教學目的旨在使學生掌 握巖體工程測試知識與技能，為從事采礦工程及其它巖土工程的穩(wěn)定性監(jiān)測和安 全設(shè)計奠定基礎(chǔ)。二、本課程與相關(guān)課程的關(guān)系本課程

2、的先修課程：材料力學 概率論與數(shù)理統(tǒng)計、礦山地質(zhì)學、 電工技術(shù)、 電子技術(shù)、測量學、巖石力學等。本課程的后續(xù)課程：采礦學1、采礦學2、礦井與隧道工程、邊坡工程等。三、課程的主要內(nèi)容及基本要求第一單元 緒論 （1學時）知識點1、巖體測試技術(shù)在礦山生產(chǎn)中的地位和作用；2、巖體測試技術(shù)的主要任 務(wù)；3、巖體測試技術(shù)的常用方法和開展趨勢重 點巖體測試技術(shù)的常用方法和開展趨勢難 點巖體測試技術(shù)的常用方法和開展趨勢基本要求1、識 記：測試、測量、概念等2、領(lǐng) 會：無3、簡單應用：無4、綜合應用：無第二單元測試技術(shù)基礎(chǔ)知識（4學時）知識點1、測試的一般知識；2、傳感器的基本特性；3、常用傳感器的類型和工作

3、原理；4、監(jiān)測儀器的選擇和標定重 點1、傳感器的基本特性；2、監(jiān)測儀器的選擇和標定難 點監(jiān)測儀器的選擇和標定基本要求1、識 記：傳感器、調(diào)理電路、數(shù)據(jù)采集、微處理器、模擬式測試系統(tǒng)、 數(shù)字式測試系統(tǒng)、微機化測試系統(tǒng) 頻率響應、傳感器的分類、傳感器性能的基 本要求、電阻式傳感器2、領(lǐng) 會：測試系統(tǒng)的要求、測試系統(tǒng)的基本特性3、簡單應用：監(jiān)測儀器的選擇和標定4、綜合應用：監(jiān)測儀器的選擇和標定第三單元記錄裝置（3學時）知識點3.1、概述；3.2、光線示波器的基本組成與原理；3.3、函數(shù)記錄儀的基本 組成與原理；3.4、磁帶記錄儀的基本組成與原理；3.5、瞬態(tài)記錄儀及數(shù)字分析 儀的基本組成與原理 重

4、點瞬態(tài)記錄儀及數(shù)字分析儀的基本組成與原理難 點瞬態(tài)記錄儀及數(shù)字分析儀的基本組成與原理基本要求1、識 記：模數(shù)轉(zhuǎn)換器 模擬記錄儀 數(shù)字記錄儀、放大器 濾波器采樣、采樣速率、采樣長度、系統(tǒng)分辨力、系統(tǒng)精度 動態(tài)范圍、觸發(fā)方式、采 樣延時、采集次數(shù)、量程2、領(lǐng) 會：動態(tài)測試分析儀系統(tǒng)組成3、簡單應用：量程的選擇、觸發(fā)方式的選擇 采樣長度的選擇 采樣頻率 的選擇4、綜合應用：采集設(shè)備常見參數(shù)設(shè)置U!單元電阻應變測試技術(shù)（6學時）U!單元電阻應變測試技術(shù)（6學時）1電阻應變計一、電阻應變計的構(gòu)造及分類；二、電阻應變計的工作原理；三、電阻應 變計的工作特性；四、電阻應變計的粘貼和防護2電阻應變儀一、電阻應

5、變儀的分類；二 電阻應變儀測量電路的工作原理；三、 電阻 應變儀的電路結(jié)構(gòu)；四、電阻應變儀的主要技術(shù)指標3動態(tài)應變測試一動態(tài)應變測試系統(tǒng)；二、動態(tài)應變測量的標定；三、 巖石和混凝土中 爆破動應變測量；四、動態(tài)應變數(shù)據(jù)處理重 點動態(tài)應變測試難 點動態(tài)應變測試基本要求1、識 記：絕緣電阻、橫向效應、溫度效應、動態(tài)特性、線性度、極限 應變、零漂、蠕變、疲勞壽命、應變片類型、靜態(tài)電阻應變儀、動態(tài)應變儀、超 動態(tài)應變儀、應變花2、領(lǐng) 會：電阻值和靈敏系數(shù)的選擇、3、簡單應用：應變片粘貼工藝 4、綜合應用：應變片粘貼工藝及應變采集儀參數(shù)設(shè)置第五單元巖體位移與振動測試（8學時）知識點5.1巖體位移測試技術(shù)一

6、、收斂劑；二、多點位移計；三、激光位移測試儀2爆破地震涉及爆破地震效應一、爆破地震波；二、爆破震動及爆破地震效應；三、衡量爆破震動強度的物理量及破壞判據(jù)確實定3爆破振動測量儀器一、測振傳感器；二、測振放大器；三、振動記錄設(shè)備；四、測試系統(tǒng)的 標定4爆破地震效應的測試一、爆破地震效應測試目的；二、爆破地震波的測試；三、爆破地震波對 建筑物結(jié)構(gòu)振動效應的測試；四測試結(jié)果的信號分析和數(shù)據(jù)處理重 點爆破地震效應的測試難 點爆破地震效應的測試基本要求1、識 記：振動的運動學參量、振幅、頻率、振動持續(xù)時間、爆破地震 效應、慣性式傳感器、磁電式速度傳感器、壓電式加速度計、靈敏度、安裝諧振 頻率、橫向靈敏度、

7、頻率響應2、領(lǐng) 會：衡量爆破震動強度的物理量, 拾振器的工作原理、3、簡單應用：拾振器選擇、拾振器現(xiàn)場安裝 4、綜合應用：振動測量結(jié)果處理、測振系統(tǒng)標定第六單元巖體聲波測試技術(shù)（6學時）知識點聲波探測的基本原理 一、彈性涉及波動方程；二、巖體特性對聲波的影響2巖體聲波探測儀一、換能器；二、發(fā)射機的工作機理；三、接收機的工作原理3聲波探測基本方法一、聲波探測的方法；二、震相識別的方法；三 振幅衰減測試4聲波探測中假設(shè)干技術(shù)問題一、換能器的選擇和耦合；二、測點布置；三、滯后延時校正及孔距校正;四、聲波探測中的干擾波；五、聲波探測儀器的調(diào)節(jié)5聲波探測技術(shù)的應用聲波波速的巖體分類；二、圍巖松弛帶的測定

8、；三、爆破引起的石材震傷程度的聲波探測；四、預裂爆破效果的聲波探測；五、聲波探測技術(shù)評價爆 破方法 重 點聲波探測技術(shù)的應用難 點聲波探測的基本原理基本要求1識 記：聲波、瑞利波、勒夫波波速波長、聲能密度、波場、波 前 射線、球面波、柱面波 平面波、波的反射波的透射、入射波、反射波、 透射波、直達波、繞射波、波的散射2、領(lǐng) 會：聲波速度與巖體密度的關(guān)系、聲波速度與彈性常數(shù)的關(guān)系、 聲速與巖體抗壓強度的關(guān)系3、簡單應用：聲波速度與巖體類型和結(jié)構(gòu)關(guān)系、聲波振幅特性與巖體特性的關(guān)系4、綜合應用：巖體聲波探測方法第七單元 測試數(shù)據(jù)處理與誤差分析（4學時）知識點7.1數(shù)據(jù)分布2誤差分析一、概述；二、誤差

9、的來源和分類；三、測量數(shù)據(jù)的合理性檢驗3最小二乘法4回歸分析一、一元線性回歸；二、一元曲線回歸；三 多元線性回歸重 點最小二乘法難 點最小二乘法基本要求1、識 記：誤差、一元線性回歸、一元曲線回歸 多元線性回歸2、領(lǐng) 會：數(shù)據(jù)分布、回歸分析測量數(shù)據(jù)的合理性檢驗3、簡單應用：聲波速度與巖體類型和結(jié)構(gòu)關(guān)系、聲波振幅特性與巖體特性 的關(guān)系4、綜合應用：最小二乘法學時分配U!U!U!、教學方法與手段U!、教學方法與手段知識單元理論學時緒論1測試技術(shù)基礎(chǔ)知識4記錄裝置3電阻應變測試技術(shù)6巖體位移與振動測試8巖體聲波測試技術(shù)6測試數(shù)據(jù)處理與誤差分析4合計32本課程屬于工程技術(shù)應用課程，教學方法應以課堂講授為主，建議采用 PowerPoint演示文稿做成多媒體課件，使教學過程更生動高效；對于局部難點 問題，可以適當安排課堂討論和課下思考題；課下適當安排作業(yè)。五、考核要求、方式與成績評定考核要求：需覆蓋各章節(jié)全部教學內(nèi)容考核形式：考查成績評定：建議采用結(jié)構(gòu)評分制，課堂聽課效果（出席聽課和課堂討論） 占10%,作業(yè)完成情況占20%,期末書面筆試成績占70%。期末書面筆試可 采用閉卷或開卷考試形式。六、選用教材、講義和主要參考書1、教材巖體測試技術(shù)，李造鼎編著，冶金工業(yè)出版社，19932、主要參考書工程測試技術(shù)，孔德仁編著，科學出版社，2009工程測試技術(shù)，王伯雄編著，清華大