岩石材料破裂过程中声发射信号的应力状态及能量演化研究
纪洪广1
张春瑞1
张月征1
陈东升1
韩童1
陈洋2
田竹华1
1.北京科技大学城市与地下空间北京市重点实验室,北京 100083;矿山深井建设技术国家工程研究中心,北京 1000132.山东能源集团有限公司冲击地压防治研究中心,山东济南 250014
摘要：岩石受载破裂过程中能量不断积累和释放,而岩石材料非均质性等细观组构特征对其破裂产生的声发射具有显著影响.通过岩石力学试验建立不同非均质、非均匀岩石强度和能量参数的评价方法,分析了不同非均质性岩石的声发射特征与应力状态和能量水平之间的关系.研究表明:岩石在不同应力阶段有不同强度的成分发生破裂,不同应力水平所产生的声发射信号由不同成分的破裂所致;岩石破裂损伤后,剩余能量与总能量、能量降有关,声发射监测到的弹性波能量是能量降的一部分,此能量降与应力状态及材料特性有关;将粉砂岩细分为均质且均匀、不均质而均匀、不均质且不均匀三类,不同非均质、非均匀程度的岩石在不同应力状态下破裂及能量释放情况不同,其中均质且均匀的岩石强度和蓄能水平最高.建立的基于声发射的应力状态和能量水平判别理论可应用于工程中微震监测数据分析,为识别矿山开采过程中区域煤岩体临界状态与超前预警提供了理论基础.
关键词：矿山岩石力学声发射破裂过程应力阶段临界状态能量水平
分类号：TD315(矿山压力与支护)TU45(土力学、地基基础工程)
资助基金：国家重点研发计划(2023YFC2907403)山东省重大科技创新工程项目(2019SDZY02)山东省重大科技创新工程项目(2019SDZY05)
论文发表日期：2024-03-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：13( 211-223 )
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