周子龙，常银，蔡鑫



不同加载速率下岩石红外辐射效应的试验研究

周子龙，常银，蔡鑫

(中南大学 资源与安全工程学院，湖南 长沙，410083)

为研究加载速率对岩石试样红外辐射效应的影响，对花岗岩进行不同加载速率下单轴压缩实验，监测其红外辐射的变化。研究结果表明：随着加载速率增加，花岗岩试样抗压强度逐渐增加，从初始加载直至破坏的时间明显减少，初始压密阶段变长，弹性阶段的斜率逐渐变小；加载速率对红外辐射效应的影响体现在红外热像和平均红外辐射温度变化量上，在花岗岩红外热像图上表现为热像图上的高温区域不断扩大；试样的平均红外辐射温度变化量(∆AIR)随着加载速率提高逐渐增大；在较高加载速率下，∆AIR曲线的斜率呈指数函数增大，即花岗岩试样的红外辐射效应越来越明显。

加载速率；红外辐射；平均红外辐射温度变化量

加载速率是影响岩石力学性质的重要因素，尤其在矿山的采矿生产活动中，若巷道掘进速率过大，则可能导致围岩片帮甚至引起岩爆等灾害，对矿山的生产安全造成严重威胁。研究表明，岩石的破坏不仅体现在力学性质上，而且体现在受载过程中释放的各种物理特征特别是红外辐射特征上：因此，研究不同加载速率下岩石的力学特性及红外辐射特征对于指导矿山生产很有必要。对红外辐射的研究最初是在地震方面，通过研究发现在震前多出现热红外异常。为了进一步研究地震的热红外机制，自20世纪90年代以来，人们开展了岩石加载过程红外辐射的研究，模拟地震孕育过程中热红外异常。……