变粒岩破裂全过程声发射时频特性试验研究.pdf

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1、第33卷第4期矿冶工程V01．33No42013年O8月MININGANDMETALLURGICALENGINEERINGAugust2013变粒岩破裂全过程声发射时频特性试验研究①吴贤振，刘建伟，李金平，刘祥鑫。，张艳博(1．江西理工大学资源与环境工程学院，江西赣州341000；2．闽西地质大队，福建三明365001；3．河北联合大学矿业工程学院，河北唐山063000)摘要：通过变粒岩单轴压缩下声发射试验，采集了应力一应变曲线与声发射数据。联合应力曲线，总结了声发射积累计数和积累能量的演化特征。

2、利用Welch谱估计法与小波能谱系数法分别对试件声发射信号功率谱密度及能量分布特征进行了分析。研究表明，声发射积累能量比振铃积累计数能更好地预测岩石破坏；在试件破坏前或产生较大裂纹时，声发射信号峰值频率会有所下降，其能量集中频段也在扩大；在[78kHz，156kHz]频段能谱系数持续增大且其值超过50％的声发射信号出现频繁的现象，可作为试件破坏失稳的前兆信息。结合岩石声发射信号时频特性，可为预测岩体破坏提供一种新思路。关键词：岩石力学；单轴压缩；声发射；Welch谱估计法；小波能谱系数中图分类号：

3、TD315文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．0253-6099．2013．04．001文章编号：0253—6099(2013)04—0HD01—04ExperimentalStudyonTime．frequencyCharacteristicsofAEGeneratedduringLeptyrniteFailureProcessWUXian．zhen，LIUJian．wei，LIJin—ping，LIUXiang．xin。，ZHANGYan．bo。(1．FacultyofReso

4、urceandEngineering，JiangxiUniversityofScienceandTechnology，Ganzhou341000，Jiangxi，China；2．WesternFujianGeologicalParty，Sanming365001，Fujian，China；3．CollegeofMiningandEngineering，HebeiUnitedUniversity，Tangshan063000，Hebei，China)Abstract：Throughtheacoust

5、icemission(AE)testofleptynitewithuniaxialloading，thestress—straincurvesanddataofAEwereobtained．Combinedwiththestresscurve，theevolutionarycharactersofAEcumulativecountandenergywere．analyzed．PowerspectrumandenergydistributionofrockAEsignalswerealsoanaly

6、zedbyusingWelchpowerspectrumestimationandwaveletenergyspectrumcoeficientmethod．Theresultsshowthatcumulativeenergyisbetterthancumulativecountinpredictingrockfailure．Beforethefailureorfissureoccurredonspecimen，peak~equencyofAEsignaldeclinedwith~equencyr

7、angeofenergyconcentrationexpanding．Thephenomenonofenergyspectrumcoeficientinthe~equencyrangeof[78kHz，156kHz]increasingwithover50％AEsignalscroppingupfrequently，canbeusedasprecursoryinformationforassessinginstabilityanddamageofspecimen，which，togetherwit

8、htime—frequencycharacteristicsofAEsignal，canprovideaneffectivetechnologicalmeansforpredictingrockfailure．Keywords：rockmechanics；uniaxialloading；acousticemission；Welchpowerspectrum；waveletenergyspectrumcoe侬cient岩石因受载荷其内部会出现微结构面的产生、闭从声发射的时频特性，重点