文献类型：期刊文章

作　　者：张凯[1,2] 张东晓[3] 赵勇强[1] 杨英明[1] 郭伟耀[1,3] 孙鹏[3] 胥林鹏[3] 付光胜[4]

ZHANG Kai;ZHANG Dongxiao;ZHAO Yongqiang;YANG Yingming;GUO Weiyao;SUN Peng;XU Linpeng;FU Guangsheng(State Key Laboratory of Water Resources Protection and Utilization in Coal Mining,National Institute of Clean-and-Low-Carbon Energy,Beijing 102211,China;China Energy Investment Group Co.,Beijing 100011,China;College of Energy and Mining Engineering,Shandong University of Science and Technology,Qingdao 266590,China;Qingdao Geological Exploration of China Metallurgical Geology Bureau,Qingdao 266590,China)

机构地区：[1]北京低碳清洁能源研究院煤炭开采水资源保护与利用全国重点实验室,北京102211 [2]国家能源投资集团有限责任公司,北京100011 [3]山东科技大学能源与矿业工程学院,山东青岛266590 [4]中国冶金地质总局青岛地质勘查院,山东青岛266590

出　　处：《煤田地质与勘探》

基　　金：煤炭开采水资源保护与利用全国重点实验室开放基金项目(GJNY-21-41-17);国家自然科学基金面上项目(52274086);国家自然科学基金青年基金项目(52004012)。

年　　份：2024

卷　　号：52

期　　号：3

起止页码：96-106

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2023、CAS、CSCD、CSCD_E2023_2024、EI、JST、RCCSE、SCOPUS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：岩石内部损伤演化是导致岩土工程灾害的原因之一,揭示岩石破裂过程中的关键参数响应特征可为岩石破坏后失稳状态识别提供依据,对于岩体工程灾害预警防控至关重要。通过循环加载-卸载(加卸载)试验制备不同损伤程度粉砂岩试样,利用损伤试样开展单轴加载试验,分析试样损伤程度与波速关系及声发射演化规律,探讨不同损伤程度岩石的声发射响应机制。结果表明:(1)损伤试样纵波波速随着损伤程度增加呈线性减小趋势,但声发射振铃计数由阶段性递增转变为加载全过程迅速增加,声发射能量在屈服阶段由小幅度突增转变为快速增加。(2)反映岩石内部不同尺度裂隙发展趋势的声发射b值峰值区由峰后破坏阶段向压密阶段转移,造成峰后破坏阶段失稳特征不明显,反映岩体内部声发射源集中程度和能量尺度的S值在压密至屈服阶段由低位中幅度波动转变为高位小幅度波动,表明岩石在峰前阶段产生非稳定破坏。(3)损伤试样破裂过程随着损伤程度增加由晶间滑移主导型转变为裂隙发育主导型,导致声发射高频低能(400~800 kHz、0~250 aJ)信号由零星出现转变为加载全过程密集分布,以及高频信号带变宽。(4)损伤岩石内部裂隙发育程度不同是导致声发射响应机制差异化的根本原因,岩石内部裂隙密度随着损伤程度增加而增大,造成其在受载过程中由渐进式稳定破坏模式向突发式非稳定破坏模式转变,同时加载过程中声发射信号活跃度及强度增强。研究获得了不同损伤程度岩石的声发射参数特征,可为工程岩体损伤程度识别提供理论依据。

关 键 词：损伤岩石  波速 声发射 能量  主频 响应机制  

分 类 号：TD325]