單軸壓縮條件下砂巖聲發射特性研究

陳依珂，胡淑婷，周家俊，康玉梅

(東北大學資源與土木工程學院，遼寧 沈陽 110819)

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單軸壓縮條件下砂巖聲發射特性研究

陳依珂，胡淑婷，周家俊，康玉梅

(東北大學資源與土木工程學院，遼寧 沈陽 110819)

摘要：進行了單軸壓縮條件下砂巖的聲發射試驗，研究了砂巖單軸壓縮破壞全過程聲發射特性。試驗結果表明，巖石破裂過程中，聲發射具有與力學參數同步的階段性特征，且巖石的不同變形階段的聲發射特征不同。根據巖石受壓過程中聲發射的能量、能率和事件率的變化，能較好地表征巖石受壓破壞的時空演化規律。

關鍵詞：聲發射；單軸壓縮；聲發射事件率；聲發射振鈴計數；砂巖

1引言

在外力、內力或溫度的影響下，巖石具有聲發射現象(acoustic emission，簡稱AE)[1]。通過監測巖石破裂過程中聲發射信號產生的時間、空間、破裂強度等信息，可推導出巖石裂紋孕育、發展和貫通過程，從而揭示巖石的破壞機制。目前，聲發射理論和監測技術已經被廣泛應用于礦山圍巖穩定性和巖爆的監測預報中[2-3]。國外許多學者對巖石受力破壞過程中的聲發射特征做出了大量的室內試驗研究[4-9]，例如，劉建坡等[4]基于聲發射定位技術和單鍵群方法，對在單軸壓縮條件下巖石破裂過程中的聲發射空間相關長度的變化特征進行試驗研究；秦虎等[5]研究了單軸壓縮下不同含水率煤巖的聲發射特征；周喻等[6]基于顆粒流理論建立細觀尺度上巖石聲發射模擬方法；李術才等[7]提出利用電阻率和聲發射技術對砂巖巖樣單軸壓縮全過程進行聯合測試的試驗方法；……