巖石三軸壓縮破裂失穩(wěn)的聲發(fā)射突變特征及預(yù)測研究.pdf

1、采用MTS815.02電液伺服試驗系統(tǒng)和AE21C聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)對煤和灰?guī)r進行了單軸和常規(guī)三軸壓縮下的聲發(fā)射試驗，著重對三軸壓縮煤巖破裂失穩(wěn)的聲發(fā)射特性及預(yù)測進行了研究。同時進行了煤樣分級加載聲發(fā)射試驗，分析了煤樣分級加載蠕變條件下的聲發(fā)射規(guī)律。
　　單軸壓縮聲發(fā)射試驗表明煤巖體的變形及破壞是陣發(fā)性的。試件的聲發(fā)射參數(shù)特征能夠較好地反映了試件內(nèi)部原生裂隙的壓密、新裂隙的產(chǎn)生、擴展、貫通等損傷演化過程。
　　以往巖石三軸壓縮聲

2、發(fā)射試驗均是將聲發(fā)射檢波器置于三軸室外壁，這樣檢波器難以檢測到全部真實的聲發(fā)射信號，且檢測到的聲發(fā)射信號信噪比低。本次試驗通過研制放置在三軸室內(nèi)部的新型聲發(fā)射實驗壓頭及設(shè)備改裝，將聲發(fā)射檢波器放置在三軸室內(nèi)，實現(xiàn)了全面真實聲發(fā)射信號的可靠接收。在整個加載過程中三軸壓縮聲發(fā)射活動比單軸壓縮有所減少，更多的表現(xiàn)為在試件破壞瞬間聲發(fā)射信號的突然增加，說明在三軸圍壓條件下試件內(nèi)部的微裂紋、微孔隙等被壓密，增加了試件的整體性。根據(jù)聲發(fā)射試驗結(jié)果，

3、得到了基于聲發(fā)射累計振鈴計數(shù)為損傷變量的巖石三軸壓縮損傷模型D1s1=s3-+E1(CDdU)；根據(jù)煤和灰?guī)r損傷-應(yīng)變關(guān)系曲線，將試樣在圍壓作用下e2C0的損傷演化過程劃分為初始損傷、損傷穩(wěn)定演化及發(fā)展、損傷加速發(fā)展和損傷破壞四個階段。從波的傳播機理和聲發(fā)射特征參數(shù)兩方面進行分析得到三軸室內(nèi)接收到的聲發(fā)射信號具有更加準(zhǔn)確、直接、受噪聲干擾小等優(yōu)點。通過小波系數(shù)分解，發(fā)現(xiàn)可以采用不同尺度上聲發(fā)射參數(shù)最早出現(xiàn)的Lipschitz指數(shù)α負值所