石膏和砂岩试样损伤破裂及声发射时空演化规律研究

• 作者: 李楠 王恩元 王笑然 陈栋
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 工学
• 关键词: 岩石力学 破裂形态 声发射脉冲计数 定位演化 多重分形 FFT 最高频
• 年，卷（期）: 2018,（7）
• 页码范围: 1902-1909
• 页数: 8页
• 分类号: TU458
• 字数: 6570字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2017.1079

摘要

通过对石膏和砂岩试样进行单轴压缩声发射试验,获取两种试样破裂全过程中的载荷-轴向变形曲线及声发射参数,观察试样破裂失稳情况,分析破裂过程中的声发射时空演化规律和波形的多重分形特征.研究结果表明:砂岩试样的单轴抗压强度是石膏试样的7倍多;由于岩性的变化,石膏和砂岩试样的破裂宏观形态由“X”型变化到倒“Y”型;两种试样声发射脉冲计数与应力变化规律比较一致,但是砂岩试样脉冲计数的最大值远远大于石膏试样;两种试样三维空间定位点分布与各自破裂宏观形态是一致的,但出现的时间以及分布位置是不同的;二者破裂过程中的波形都具有多重分形特征,破裂时的多重分形谱宽Δf(α)小于破裂前的Δf(α),破裂前的Δf(α)小于破裂后的Δf(α),砂岩试样各阶段的Δf(α)都小于石膏试样对应各阶段的Δf(α).表明两种试样在破裂时的能量大于破裂前,破裂前的能量大于破裂后,而且石膏在各个阶段的能量小于砂岩对应各阶段的能量.通过对比分析,更加深入了解石膏冲击破裂的规律.石膏和砂岩一样会发生冲击破裂,只是冲击破裂形式不同,而且在同等条件下,石膏破裂产生的能量小于砂岩,为石膏矿冲击地压的防治打下了理论基础.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王恩元	中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室	177	4522	35.0	62.0
5	李楠	中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室	35	280	11.0	16.0
7	陈栋	中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室	7	40	3.0	6.0
13	王笑然	中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室	10	26	3.0	5.0