砂岩破裂失稳声发射临界特征与Kaiser点识别研究

• 作者: 杨东辉 赵毅鑫 滕腾 张村 杨敬虎 杨志良 刘斌
• 来源期刊: 应用基础与工程科学学报
• 关键词: 脆性破坏 声发射 临界应力特征 Kaiser点 关联维数 失稳前兆
• 年，卷（期）: 2021,（1）
• 页码范围: 218-230
• 页数: 13页
• 分类号: TU45
• 语种: 中文
• DOI: 10.16058/j.issn.1005-0930.2021.01.019

摘要

为了研究砂岩内部微裂纹的损伤扩展特征,对取自鄂尔多斯盆地的19块细砂岩试样开展了单轴压缩声发射试验,获得了岩石脆性破裂失稳临界应力特征,并与重整化群条件下理论临界特征进行对比,开展了基于关联维数的Kaiser点综合识别法研究.结果表明:试样破裂失稳声发射临界特征比较明显,撞击率和能率均呈激增现象;临界应力强度比平均0.767,与理论分析结果存在6.5％的误差,与电阻率、红外辐射、波速、电磁辐射等多物理参量临界值基本一致;利用G-P算法计算撞击率时间序列的分形维数,呈上升—下降—上升趋势,且存在较大范围的分维下降区间;针对利用声发射特征参数不太容易确定Kaiser点的情况,结合降维区间分维突降点和撞击率激增点分布特征,提出了综合识别Kaiser点的方法;试样Kaiser点应力强度比平均0.331,主要集中在0.20 ～0.50之间,研究成果可为岩石稳定性监测、失稳前兆预警和Kaiser效应测量地应力提供一定参考.