不同應力路徑下巖石的聲發(fā)射特征試驗研究.pdf

1、本文通過對信湖礦井底車場的頂板和底板內兩組砂巖和泥巖取芯，利用理論分析、實驗室單軸壓縮試驗、和RFPA2D數(shù)值模擬的手段，對不同應力路徑下砂巖和泥巖在單軸壓縮下變形破壞全過程進行聲發(fā)射研究，通過實驗數(shù)據(jù)得到在加載壓縮過程中巖石的AE特征、聲發(fā)射點的空間演化規(guī)律，以此分析巖石的力學性質的變化及其變形、損傷破壞情況、破壞模式的對比，可以對巖石的破壞進行監(jiān)測預報。論文主要進行以下研究工作:
　　(1)根據(jù)不同應力路徑下的砂巖和泥巖的單軸

2、加載試驗得到，砂巖和泥巖在加載破壞過程中全都經歷了初始壓密階段、彈性階段、塑性階段和峰后破壞階段;伴隨著巖石單軸抗壓強度的增加，巖石彈性模量以及聲波的傳播速度都增加。
　　(2)對砂巖和泥巖在不同應力路徑下?lián)p傷破壞過程中聲發(fā)射特征的差異進行分析，得到了泥巖的AE事件數(shù)最大值點與巖石的峰值應力并不重合，砂巖的AE事件數(shù)峰值點與巖石的峰值應力重合;砂巖的能量峰值較AE事件數(shù)峰值提前，泥巖的AE事件數(shù)峰值和能量峰值重合。
　　(3

3、)分析循環(huán)加卸載過程中應力變化同聲發(fā)射事件數(shù)得出，砂巖的Kaiser效應特征點出現(xiàn)在峰值應力的21％處，即彈性階段開始處，泥巖的Kaiser效應特征點出現(xiàn)在初始壓密階段;分析聲發(fā)射幅度參數(shù)發(fā)現(xiàn)，卸載時幅度變化為加載時的24倍，卸載時聲發(fā)射活動更為劇烈;在循環(huán)加卸載中砂巖和泥巖的Felicity比先減小后增加再減小且始終小于1，F(xiàn)elicity效應顯著;聲發(fā)射的平靜期并不是所有巖石的必有屬性，以聲發(fā)射的平靜期作為巖石破壞的前兆判據(jù)并不適用