岩石变形破裂微震、电荷感应、自电位和声发射实验研究

发布时间：2018-08-07 18:29

【摘要】：为有效提取岩石失稳破坏的前兆信息,针对岩石试样在外载荷作用下失稳破坏前伴随有微震、电荷感应、自电位和声发射等信号的变化特性,建立岩石变形破裂过程多参量综合监测系统,对试样在不同加载速率下变形破裂过程微震、电荷感应、自电位和声发射进行同步监测。实验结果表明:试样在失稳破坏前都有明显的微震、电荷感应、自电位和声发射前兆信号,岩石性质不同,岩石变形破裂过程中微震、电荷感应、自电位和声发射信号明显不同,花岗斑岩的前兆信号比大理岩的前兆信号明显丰富。声发射监测数据能较好地反映岩石的微小破裂情况,可利用声发射进行微裂纹的定位,可以较好地反映电荷感应和自电位前兆信息,试样变形破裂过程的电荷感应和自电位信号比微震信号更早发生,受到的干扰更小,可利用早期的电荷感应和自电位信号进行提前预警,当频繁出现同步且幅值较大的各参量信号时,表明岩石即将进入失稳破坏阶段,可利用微震和声发射对微裂纹进行定位,微震、电荷感应、自电位和声发射信号相互对比分析从而准确获得岩石失稳破坏的前兆信息。
[Abstract]:In order to effectively extract precursory information of rock instability and failure, a multi parameter comprehensive monitoring system for rock deformation and fracture process is established in accordance with the change characteristics of microseismic, charge induction, self potential and acoustic emission signals before the rock specimen under external load. The experimental results show that there are obvious microearthquakes, charge induction, self potential and acoustic emission precursory signals before the failure of the specimen, the rock properties are different, the microearthquakes, the charge induction, the self potential and acoustic emission signals are distinctly different, and the precursory signal ratio of the granite porphyry is compared to the signal ratio of the granite porphyry. The precursory signal of marble is obviously rich. The acoustic emission monitoring data can better reflect the small fracture of rock. The acoustic emission can be used to locate the micro crack, and the charge induction and the self potential precursor information can be reflected well. The charge induction and self potential signal of the specimen deformation and rupture process are earlier than the microseismic signals. The early warning of charge induction and self potential signal can be used in early warning. When the synchronous and large amplitude parameter signals are frequently appeared, the rock is about to enter the stage of instability failure. Microearthquakes and acoustic emission can be used to locate micro cracks, microearthquakes, electric charge induction, self potential and acoustic emission signals are compared and analyzed. The precursor information of rock failure is obtained accurately.
【作者单位】： 辽宁工程技术大学力学与工程学院;中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金面上项目(51274114);国家自然科学基金青年基金项目(51204087) 中国博士后科学基金特别资助项目(2014T70103)~~
【分类号】：TU45

【参考文献】

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【共引文献】

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