不同岩石脆性破坏声发射时频特性及信号识别

刘建伟¹，吴贤振¹，刘祥鑫^2,3，喻圆圆¹，胡维¹，尹丽冰¹

1. 江西理工大学资源与环境工程学院2. 河北联合大学矿业工程学院3. 河北联合大学河北省矿业开发与安全技术重点实验室

摘 要：针对不同岩石脆性破裂声发射信号的非稳定性等特点,提出了声发射参数、Welch谱、EMD和BP神经网络相结合的声发射信号特征提取及识别方法.通过对3类脆性岩石进行单轴压缩声发射试验,获取了岩石破裂全过程的力学、声发射参数及波形;对各类岩石的声发射信号的时频特征进行了对比分析;综合声发射参数、峰值频率及EMD能量熵等特征向量,运用BP神经网络对岩石声发射及干扰源信号进行模式识别.结果表明,不同岩石在单轴加载下声发射参数随应力或时间的演化特征存在异同;EMD与Welch谱可很好体现出不同岩石声发射信号频谱与能量分布的特征差异;不同岩石声发射多种特征的神经网络具有良好的识别效果.

关键词：岩石力学;声发射;Welch谱;EMD能量熵;BP神经网络;信号识别;