花岗岩单轴压缩下电荷信号时频特征研究

作     者：赵扬锋 荆刚 李兵 程传杰 ZHAO Yangfeng;JING Gang;LI Bing;CHENG Chuanjie

作者机构：辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000 

出 版 物：《煤炭科学技术》 (Coal Science and Technology)

年 卷 期：2021年第49卷第9期

页      面：47-53页

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 0903[农学-农业资源与环境] 0701[理学-数学] 

基　　金：辽宁省高校创新人才支持计划资助项目(LR2019032) 国家自然科学基金面上资助项目(51274114)。 

主　　题：岩石力学 电荷感应 时频特征 数字滤波 

摘      要：为进一步研究花岗岩变形破坏的前兆特征,采用自主研发的电荷感应监测系统,获得了花岗岩变形破坏全过程时-频域信息,并设计数字滤波器降噪。研究结果表明:岩石在变形破坏过程中伴随着电荷信号产生,随着加载速率的增大,能量积聚加快,岩石破裂所需积累能量时间越短,产生高幅值电荷信号越提前,应力调整次数增多,高幅值脉冲数量增多。对信号傅里叶变换并进行频谱分析,发现信号主频分布在0~100 Hz。岩石变形破坏频域特征总体表现为主频幅值在岩石产生应力降时急剧增加,且在岩石完全破坏时主频幅值增幅最大,主频幅值与电荷感应幅值增高具有同步性,可将电荷信号与主频幅值急剧提高作为岩石失稳破坏前兆特征之一。设计了数字滤波器,较好地滤除了工频干扰信号和高频噪声信号,提高了频谱分析准确性。