莱州花岗岩岩爆声发射特征试验大数据分析

张昱 李继涛 苏仡琳 高凯龙 刘开峰

1.北京建筑大学电气与信息工程学院，北京100044；2.北京建筑大学建筑大数据智能处理方法研究北京市重点实验室，北京100044；3.中国矿业大学（北京）深部岩土力学与地下工程国家重点实验室，北京100083

因受高应力、高压、高温、工程扰动等因素的影响，在煤矿、地下水电站、深埋隧道、引水隧洞等地下工程中围岩会突然发生猛烈破坏，同时伴随能量的快速释放，该现象称为岩爆［1］。岩爆不仅严重影响生产，还会造成经济损失，甚至人员伤亡［2-3］。文献［4］以川藏铁路隧道为例分析岩爆的判别方法、发生规律及危害性，并针对岩爆各风险等级给出了应对措施。文献［5］在总结岩爆发生规律的基础上，阐述了岩爆的防治技术。文献［6］采用岩石弹性应力指数、强度脆性系数等指标对隧道岩爆段的岩性进行了分析预测。文献［7］针对锦屏水电站隧洞施工高强岩爆等问题，提出一系列工程治理方案。

岩爆过程中会产生弹性应力波，从而出现声发射现象。文献［8-9］采用应变岩爆物理模拟试验系统在室内再现了岩爆现象，通过采集装置实时接收岩爆过程中的声发射信号，从而将岩爆过程中岩体破坏与声发射现象联系起来。文献［10］通过分析岩爆试验结果发现，声发射信号波形大致能反映岩爆的本质信息。文献［11］提取岩爆过程中每个波形的主频并汇总，将主频的分布区间分为5个频带，分别为低频带、中低频带、中频带、中高频带和高频带。

既有研究都取得了较好的效果，然而并没有完全揭示出岩爆现象与声发射现象的密切关系。……