砂岩单轴压缩破坏的临界慢化特征

魏洋^1,2，李忠辉^1,3,2，孔祥国^1,2，张志博^1,2，王佳丽⁴，程富起^1,2

1. 中国矿业大学安全工程学院2. 中国矿业大学煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室3. 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室4. 新郑煤电有限责任公司

摘 要：为了从临界慢化的角度研究岩体破裂失稳产生的声发射信号特征,进行了砂岩单轴压缩实验。基于临界慢化原理,对砂岩单轴压缩破坏产生的声发射信号进行了处理分析,结果表明:在整个加载过程中,砂岩破坏产生的声发射信号呈现出明显的阶段性特征;不同的窗口长度、滞后步长对于表征砂岩破坏临界慢化临界点的自相关系数及方差的波动稳定性有影响;可以将砂岩加载破坏过程中产生的声发射计数自相关系数、方差的突然增大作为砂岩破坏的前兆特征,相对于自相关系数而言,方差更具明显性,且前兆点无论是在时间上还是应力上都达到了总时间及应力峰值的80%以上,具有较好的时效性。

关键词：砂岩;单轴压缩;声发射;临界慢化;