循环加载下岩石破裂过程中声发射b值变化特征及意义

1研究背景声发射是指岩石在受力过程中发生变形和破裂,其应变能释放所监测到的一种物理现象,而b值是表征地震震级—频度关系的参数,研究人员发现,b值具有非线性特征,且与岩石破裂过程密切相关。因此,利用岩石试件变形破坏过程中产生的声发射事件模拟地震,进而研究不同加载条件下岩石变形破坏过程中的声发射b值变化特征,可用于监测岩石受力破坏过程中内部预存微裂隙的活动状态,有助于揭示岩石损伤机理及岩石的破坏程度,也可作为岩石失稳预警参数,捕捉地震发生的前兆信息。

不同岩性岩石单轴压缩破坏共性前兆特征

煤矿中岩体往往是层状分布,多种岩性共存.单一岩性岩石失稳研究得出的前兆指标难以用于实际工程.探究煤矿中不同岩性岩石的破裂过程与声发射参数之间的关系,建立基于声发射参数的多种岩性岩石稳定性评价机制至关重要.鉴于此,利用声发射监测系统对取自煤层上方连续三种岩性岩石(细砂岩、砂质泥岩和粉砂岩)开展单轴压缩声发射试验研究.通过对声发射参数的相关性进行研究,选取了能量、b值、主频、视应力以及视体积这5种相关性较低的声发射参数作为岩石破坏前兆指标,建立了适用于三种岩性的稳定性评价体系.研究结果为实际工程中基于微震监测的煤矿灾害预警预测提供基础.

单轴压缩和劈裂试验下不同岩性岩石声发射特性研究

为研究不同岩石声发射特性,选取均质、节理裂隙不发育的白砂岩、大理岩和花岗岩3类完整岩样和不均质、节理裂隙发育的现场岩样为试验对象,进行单轴压缩和巴西劈裂试验,研究拉-压作用下不同岩石声发射特征的差异性。结果表明,在单轴压缩试验下,完整岩样声发射参数特征与岩石强度密切相关,花岗岩破坏所释放的累积AE能量明显大于白砂岩和大理岩;现场岩样各声发射参数最大值则与岩石强度关联性不大。完整岩样和现场岩样的动态b值基本分布范围在1~4之间,且整体呈先上升中间波动随后回落的变化规律。岩石加载整个过程中的声发射特征与岩石均质程度和节理发育情况密切相关。