粉砂岩破裂失稳过程的红外高温区域异常前兆

高祥¹，吴贤振¹，徐金辉¹，熊伟¹，刘祥鑫²

1. 江西理工大学江西省矿业工程重点实验室2. 华北理工大学矿业工程学院

摘 要：临破裂岩石自身突变所引起的红外温度场异常可能主要集中于某一较小区域内。为从局部层面探寻岩石破裂失稳过程的红外异常前兆,进行了粉砂岩单轴压缩下的红外监测实验,根据直方分布特征将红外温度场划分为包括高温区域在内的三个温度区域,并以高温区域特征值变化异常为重点展开研究。结果表明:粉砂岩破坏失稳过程中存在红外高温区域异常前兆,其表征形式主要包括高温区域面积比、温均面积比(面积比/极差)等形式;面积比、温均面积比异常前兆表现为临破裂突增异常,出现频率分别可达80%和60%;另外,高温区域异常前兆普遍晚于峰值应力出现。研究结果对岩石受力灾变的红外监测及预警具有一定的工程应用价值。

关键词：粉砂岩;高温区;灾变前兆;红外温度场;