采矿与安全工程学报 ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (5): 934-945.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2023.0145

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基于多重分形理论的花岗岩岩爆试验声发射信号特征研究

祁浩1,2,李春晓1,2,李长祺1,2   

  1. 1. 隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室,北京100083;
    2. 中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院,北京100083
  • 出版日期:2024-09-15 发布日期:2024-09-14
  • 通讯作者: 祁浩,E-mail: 1101003547@qq.com,Tel: 13683647657
  • 作者简介:祁浩(1990— ),男,安徽省合肥市人,博士研究生,从事岩土工程及数值模拟方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金面上项目(52074299,41941018);中央高校基本科研业务费项目(2021JCCXSB03,2022YJSSB05);中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室深地空间科学与工程研究院创新基金项目(SKLGDUEK202222)

Study on the characteristics of acoustic emission signals of granite under rockburst based on multifractal theory

  • Online:2024-09-15 Published:2024-09-14

摘要: 运用声发射系统采集不同中主应力条件下花岗岩岩爆试验过程中的声发射信号,分析岩爆破坏过程和岩爆时刻竖向应力及声发射振铃计数水平,运用多重分形理论分析竖向应力快速加载至岩爆结束过程中声发射振铃计数在时域上的分布特征。研究结果表明:中主应力水平越高,岩爆破坏越剧烈,岩爆时刻竖向应力水平趋于稳定,竖向应力快速加载阶段的累计声发射振铃计数有所提升;竖向应力不断提升,声发射振铃计数多重分形谱形态呈现宽—窄—宽的变化趋势,多重分形谱宽总体呈先降后增,提取谱宽平滑曲线中先降后增的转折点进行岩爆预警,发现中主应力越高,岩爆预警时间越长,岩爆突发性有所下降;越接近岩爆,广义分形谱的非线性逐渐减弱,在岩爆发生阶段又有所凸显,且中主应力越高,声发射振铃计数在时域上的分布越均匀。该研究表明高中主应力和竖向应力快速增加可提高岩爆过程中裂纹连续扩展行为的活跃度。

关键词: 岩爆试验, 中主应力, 声发射, 多重分形特征, 岩爆预警

中图分类号: