巖石加載過程中的波速及其聲發(fā)射特征研究.pdf

1、巖石是典型的具有非均勻性的脆性材料，內(nèi)部富含各種缺陷(微裂紋、孔隙、節(jié)理裂隙等)，在受載過程中其波速會發(fā)生變化并伴隨大量聲發(fā)射信號的產(chǎn)生。由于波速變化和聲發(fā)射信號的產(chǎn)生發(fā)生在巖石內(nèi)部微裂紋的萌生或擴(kuò)展，波速的變化和聲發(fā)射信號都包含了巖石內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化的豐富信息。研究和分析波速變化和聲發(fā)射信號的特征參數(shù)對于進(jìn)一步認(rèn)識巖石加載過程中內(nèi)部裂紋的擴(kuò)展規(guī)律以及預(yù)測預(yù)報(bào)礦山現(xiàn)場的沖擊地壓(巖爆)具有重要的價值。
　　 本文通過巖石聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)，

2、監(jiān)測不同巖石試樣受載過程中的波速變化及聲發(fā)射現(xiàn)象，重點(diǎn)對巖石不同破壞階段的波速變化及聲發(fā)射空間分布、聲發(fā)射率變化特征進(jìn)行了分析，得到以下結(jié)論：
　　 (1)在單軸加載過程中，巖石試樣達(dá)到載荷強(qiáng)度的60％-80％產(chǎn)生裂紋后，波速將明顯下降。在循環(huán)加載過程中，巖石試樣的波速隨著載荷的增加而增大，隨著載荷的減小而降低，當(dāng)達(dá)到載荷強(qiáng)度的60％-70％時試樣產(chǎn)生了一條宏觀裂紋，波速迅速下降，在此后的循環(huán)中，試樣處于低壓力區(qū)(<80KN)的

3、波速要高于高壓力區(qū)的波速。
　　 (2)波速與聲發(fā)射在單軸加載過程中的變化，歸納為兩種類型。第一種類型是波速的明顯降低與聲發(fā)射的明顯增加是同時發(fā)生的；第二種類型是波速的明顯降低落后于聲發(fā)射的明顯增加。
　　 (3)聲發(fā)射累計(jì)數(shù)在一定程度上反映了巖石試樣的破壞變形，聲發(fā)射累計(jì)數(shù)的特征可以預(yù)測試樣中裂紋產(chǎn)生與裂紋擴(kuò)展。
　　 (4)不同巖性試樣破壞過程中聲發(fā)射事件的空間分布反映了內(nèi)部裂紋萌生和擴(kuò)展規(guī)律。巖石試樣破壞前