水-岩作用下砂岩声发射与红外辐射耦合研究
2022-01-23刘沂琳王创业李昕昊
长江科学院院报 2022年1期
刘沂琳,王创业,2,李昕昊
(1.内蒙古科技大学 矿业研究院,内蒙古 包头 014010;2.呼伦贝尔学院 内蒙古自治区矿山压力重点实验室,内蒙古 呼伦贝尔 021008)
1 研究背景
矿山开采过程中,地下水的活动使岩石常处于含水状态,水和岩石相互作用产生的水-岩作用对岩石力学性能以及破坏变形机制产生极大影响,是引发工程灾变的一个重要因素[1-2]。对饱水岩石损伤演变过程进行探讨对地下工程的稳定性监测和灾害预警具有重要意义。
岩石在外力作用下发生变形破坏,其实质是内部能量积累与释放的过程,能量释放的过程中产生声发射、电磁辐射、光辐射等物理现象[3]。声发射(Acoustic Emission, AE)是岩石受力变形或断裂时以弹性波形式释放应变能的现象,能够揭示岩石变形破坏过程中内部损伤的演化。张国凯等[4]利用声发射能量、幅值、b值(声发射小事件数与大事件数的比值)等特征参数共同量化花岗岩的损伤过程,表明声发射能量表征的损伤能够更好地反映岩石破裂的本质特征;王创业等[5]结合声发射能率、事件率以及频谱分析理论描述了花岗岩的损伤演化过程;王崔林等[6]分析不同加载方式下灰岩声发射的分形特征,表明岩石破坏是一个降维有序的过程;顾义磊等[7]通过声发射RA值(声发射撞击上升时间与幅度的比值)的分形维数揭示了页岩破坏过程中的微观机制及分形特征。
红外辐射是岩石受力破坏过程中产生电子跃迁以及能量转换的现象,能够表现岩石破坏的外在特征。……
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