单轴压缩条件下砂岩声发射特性研究

陈依珂，胡淑婷，周家俊，康玉梅

(东北大学资源与土木工程学院，辽宁 沈阳 110819)



单轴压缩条件下砂岩声发射特性研究

陈依珂，胡淑婷，周家俊，康玉梅

(东北大学资源与土木工程学院，辽宁 沈阳 110819)

摘要：进行了单轴压缩条件下砂岩的声发射试验，研究了砂岩单轴压缩破坏全过程声发射特性。试验结果表明，岩石破裂过程中，声发射具有与力学参数同步的阶段性特征，且岩石的不同变形阶段的声发射特征不同。根据岩石受压过程中声发射的能量、能率和事件率的变化，能较好地表征岩石受压破坏的时空演化规律。

关键词：声发射；单轴压缩；声发射事件率；声发射振铃计数；砂岩

1引言

在外力、内力或温度的影响下，岩石具有声发射现象(acoustic emission，简称AE)[1]。通过监测岩石破裂过程中声发射信号产生的时间、空间、破裂强度等信息，可推导出岩石裂纹孕育、发展和贯通过程，从而揭示岩石的破坏机制。目前，声发射理论和监测技术已经被广泛应用于矿山围岩稳定性和岩爆的监测预报中[2-3]。国外许多学者对岩石受力破坏过程中的声发射特征做出了大量的室内试验研究[4-9]，例如，刘建坡等[4]基于声发射定位技术和单键群方法，对在单轴压缩条件下岩石破裂过程中的声发射空间相关长度的变化特征进行试验研究；秦虎等[5]研究了单轴压缩下不同含水率煤岩的声发射特征；周喻等[6]基于颗粒流理论建立细观尺度上岩石声发射模拟方法；李术才等[7]提出利用电阻率和声发射技术对砂岩岩样单轴压缩全过程进行联合测试的试验方法；……