花岗岩破裂及突水红外时空演化实验研究

孙林^1,2，李海洋^3,2，田宝柱^3,2，刘翠萍^3,2

1. 华北理工大学信息工程学院2. 河北省矿业开发与安全重点实验室3. 华北理工大学矿业工程学院

摘 要：通过对无水、无压水、承压水作用下花岗岩加载破裂失稳实验进行红外监测,研究花岗岩破裂及突水过程中红外辐射时空演化特征,以此实现对巷道掌子面破裂及突水灾害的监测和预报。实验结果表明:掌子面前方不含水体时,时序特征表现为前期线性升温,破裂前升温加速;空间上表现为破裂前高温区包围低温区。含无压水体时,时序上表现为温度曲线呈锯齿状;空间上表现为高、中、低温度区域划分,高温场破裂。含承压水体时,时序上表现为红外曲线呈升、降温交替变化,空间上表现为温度大幅度降低,呈现破裂低温场。利用红外监测技术,从时空特征角度综合分析,提取花岗岩巷道破裂及突水的前兆信息,可以降低实际工程中巷道突水事故的发生。

关键词：岩石破裂;突水;红外;时空演化;