预制孔岩石破坏过程中的声发射时空演化特征研究

作     者：刘建坡 徐世达 李元辉 东龙宾 魏炯 LIU Jianpo;XU Shida;LI Yuanhui;DONG Longbin;WEI Jiong

作者机构：东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室辽宁沈阳110819 

出 版 物：《岩石力学与工程学报》 (Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering)

年 卷 期：2012年第31卷第12期

页      面：2538-2547页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51204030) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(N110301006 N110501001) 

主　　题：岩石力学 岩石破坏 预制孔 声发射 三维定位 空间相关长度 

摘      要：选取粗粒花岗岩和细粒砂岩,通过预制方孔和圆孔,开展单轴加载条件下岩石破坏声发射试验。采用单纯形定位算法,对岩石破裂过程中的声发射时空演化规律进行研究,并对声发射活动特征、能量释放率和空间相关长度进行分析。研究结果表明:对于预制孔间距与预制孔尺寸相同的试件,声发射事件主要在岩石中部群集,试件以中部剪切破坏为主,声发射三维定位事件直观反映裂纹初始、扩展直至贯通的动态演化过程;在整个加载过程中,颗粒较粗且大小不均的花岗岩试件声发射活动性较强,颗粒较细且均匀的砂岩试件声发射活动性在加载后期才开始增强;岩石破坏前,小尺度裂纹合并贯通形成大尺度裂纹,声发射率下降,能量释放率增强,出现声发射信号平静而能量释放不平静的现象;岩石在受载过程中,应力场通过迁移和重新分布逐步建立起长程相关性;岩石破坏前,空间相关长度显著增加,且在岩石破坏时达到最大值。