层理倾角对黑云变粒岩声发射特征的影响

采矿与安全工程学报 ›› 2016, Vol. 33 ›› Issue (3): 521-527.

层理倾角对黑云变粒岩声发射特征的影响

1．东北大学中荷学院，辽宁沈阳 110819；2．东北大学资源与土木工程学院，辽宁沈阳 110819； 3．北京科技大学土木与环境工程学院，北京 100083

收稿日期:2015-11-22 出版日期:2016-05-15 发布日期:2016-06-03
作者简介:杨振琦(1997—)，男，辽宁省沈阳市人，从事岩石声发射监测数据统计与分析方面的研究。
基金资助:
国家重点基础研究发展计划(973)项目(2013CB227902)

The influence of bedding angle on acoustic emission characteristics in biotite granulite

Received:2015-11-22 Online:2016-05-15 Published:2016-06-03

摘要/Abstract

摘要： 为研究层理倾角对岩石声发射特征的影响，将取自河北滦县司家营铁矿露天坑的层状黑云变粒岩分别加工成层理倾角为 0°，45°，90°的 3 种试件，并进行单轴压缩条件下的声发射试验。通过对不同层理倾角岩石声发射事件时空分布、盒维数以及能量释放特征的分析发现：层理倾角为 0°和 90°的岩石均发生劈裂破坏且具有相似的声发射事件时空分布规律；层理倾角为 45°的岩石以剪切破坏为主，声发射事件时空分布规律与破裂模式有关；随着层理倾角的增大，临近破坏时盒维数降低现象出现的可能性会降低，并且声发射能量释放方式由匀速释放向阶跃式释放转变。研究成果对于利用声发射手段深入揭示层状岩石破裂机制具有一定的学术价值。

关键词: 黑云变粒岩, 层理倾角, 声发射, 盒维数, 能量

Abstract: In order to study the influence of bedding angles on acoustic emission (AE) characteristics, the AE experiments on the biotite granulite specimens with the bedding angles of 0°, 45° and 90° were conducted. The biotite granulite specimens were taken from Sijiaying open pit mine in Luan County, Hebei province, China. Under the uniaxial compression condition, the spatial and temporal distribution of AE events, the change of the box dimension and the characteristics of the energy release were studied. The research results have shown that：1) The evolution laws of AE events in the specimens with the bedding angles of 0° and 90° were similar, while the evolution laws of AE events in the specimens with the bedding angle of 45° were significantly influenced by the fracture modes; 2) With the increasing of the bedding angles, the number of specimens in which box dimension reduction occurred before the failure was decreasing, and AE energy was prone to releasing in a sudden way. The findings have academic value to the research on revelation of mechanism of disintegration with acoustic emission.

Key words: biotite granulite, bedding angle, acoustic emission, box dimension, energy

杨振琦，邓文学，张鹏海，王培涛，张添文，杨天鸿. 层理倾角对黑云变粒岩声发射特征的影响[J]. 采矿与安全工程学报, 2016, 33(3): 521-527.

YANG Zhenqi，DENG Wenxue，ZHANG Penghai，WANG Peitao，ZHANG Tianwen，YANG Tianhong. The influence of bedding angle on acoustic emission characteristics in biotite granulite[J]. Journal of Mining & Safety Engineering, 2016, 33(3): 521-527.

[1]	何青源，李迎春，周保精，吴保杨，张晓悟，张帅. 静态压剪载荷下岩石力学特征研究[J]. 采矿与安全工程学报, 2020, 37(3): 586-593.
[2]	王辉，李勇，曹树刚，潘瑞凯，朱健尚，杨红运. 基于巴西劈裂实验的层状页岩断裂特征试验研究[J]. 采矿与安全工程学报, 2020, 37(3): 604-612.
[3]	刘斌，赵毅鑫，张汉，袁耀. 单轴压缩及劈裂试验下煤的声发射特征研究[J]. 采矿与安全工程学报, 2020, 37(3): 613-621.
[4]	于辉，刘少伟，贾后省，王树立. 不同围压下闭合单裂隙砂岩力学响应及能量耗散机制研究[J]. 采矿与安全工程学报, 2020, 37(2): 385-393.
[5]	刘学生，宋世琳，范德源，范文昌，宁建国，王洪磊. 深部超大断面硐室群围岩变形破裂演化规律试验研究[J]. 采矿与安全工程学报, 2020, 37(1): 40-49.
[6]	李巍，黄艳利，高华东，李俊孟，阮泽宇，宋天奇. 不同级配矸石侧限压缩过程声发射特征研究[J]. 采矿与安全工程学报, 2020, 37(1): 155-161.
[7]	辛恒奇，黄艳利，张卫清，吴来伟，欧阳神央，郭亚超，李俊孟. 侧限压缩条件下矸石变形破碎规律及声发射特征研究[J]. 采矿与安全工程学报, 2020, 37(1): 162-168.
[8]	卢守青，张永亮，撒占友，刘杰. 软硬组合煤体塑性破坏与突出能量失稳判据[J]. 采矿与安全工程学报, 2019, 36(3): 583-592.
[9]	王春来，廖泽锋，李长峰，陈增，石峰，李广永，李海涛. 花岗岩岩爆声发射时空熵值动态特征实验研究[J]. 采矿与安全工程学报, 2019, 36(3): 626-633.
[10]	杨永杰，马德鹏. 煤样三轴卸荷破坏的能量演化特征试验分析[J]. 采矿与安全工程学报, 2018, 35(6): 1208-1216.
[11]	李树刚，贺斌雷，赵鹏翔，高锦彪，肖鹏. “固-气”耦合相似材料峰值能量特性试验研究[J]. 采矿与安全工程学报, 2018, 35(6): 1253-1261.
[12]	王恩元，冯俊军，孔祥国，刘晓斐，沈荣喜. 坚硬顶板断裂震源模型及应力波远场震动效应[J]. 采矿与安全工程学报, 2018, 35(4): 787-794.
[13]	陈通，王双明，王悦，程关文. 长壁工作面采动引起的微震活动分布规律研究[J]. 采矿与安全工程学报, 2018, 35(4): 795-800.
[14]	单鹏飞，来兴平，崔峰，曹建涛. 采动裂隙煤岩破裂能量耗散特性及机理[J]. 采矿与安全工程学报, 2018, 35(4): 834-842.
[15]	李化敏，王开林，李回贵，刘闯. 神东矿区弱胶结砂岩的力学及声发射特征研究[J]. 采矿与安全工程学报, 2018, 35(4): 843-851.