竖直层状岩石红外辐射特征随应力变化研究

闫顺玺^1,2，皇甫润^1,2，王尚政^1,2，詹思博^1,2，蒋鹏程^1,2

1. 华北理工大学矿业工程学院2. 河北省矿业开发与安全技术重点实验室

摘 要：为探索竖直层状岩石破裂红外辐射温度随应力变化的规律,捕捉岩石破裂的前兆信息,对其开展了红外辐射单轴压缩试验.结合应力曲线、红外热像图与辐射温度变化值对试件温度场演化特征进行分析.结果表明:红外热像在加载后期出现高温条带,高温条带对应岩石的破裂位置;在临失稳时空间分异现象增强,形成低温场嵌套与高温条带的温度场格局,这一特征可作为岩石破裂失稳的重要前兆信息.红外辐射温度随应力增加可分为3个阶段:在压密阶段整体呈下降趋势,线弹性阶段呈波动升温趋势,岩石失稳破裂前出现升温加快的异常前兆,辐射温度变化量在应力峰值点后瞬间上升到最大值.论文研究竖直层状岩石红外辐射特征和力学特征的关系,对分析层状岩石破裂失稳的机理和红外遥感监测岩石破裂具有重要的意义.

关键词：红外辐射特征;热像图;岩石破裂;辐射温度;