粉砂岩破裂失稳过程的红外高温区域异常前兆.pdf

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1、第24卷第12期中国矿业V0I．24，No．122015年12月CHINAMININGMAGAZINEDec．2O15粉砂岩破裂失稳过程的红外高温区域异常前兆高祥，吴贤振，徐金辉，熊伟，刘祥鑫(1．江西理工大学江西省矿业工程重点实验室，江西赣州341000；2．华北理．if-大学矿业工程学院，河北唐山063000)摘要：临破裂岩石自身突变所引起的红外温度场异常可能主要集中于某一较小区域内。为从局部层面探寻岩石破裂失稳过程的红外异常前兆，进行了粉砂岩单轴压缩下的红外监测实验，根据直方分布特征将红外温度场划分为包括高温区域在内的三个温度区域，并

2、以高温区域特征值变化异常为重点展开研究。结果表明：粉砂岩破坏失稳过程中存在红外高温区域异常前兆，其表征形式主要包括高温区域面积比、温均面积比(面积EL／极差)等形式；面积比、温均面积比异常前兆表现为临破裂突增异常，出现频率分别可达8O和6O；另外，高温区域异常前兆普遍晚于峰值应力出现。研究结果对岩石受力灾变的红外监测及预警具有一定的工程应用价值。关键词：粉砂岩；高温区；灾变前兆；红外温度场中图分类号：0319．56文献标识码：A文章编号：1004—4051(2O15)120172—05Abnormalprecursorofhighinfra

3、redtemperaturezoneintheprocessofsiltstoneruptureinstabilityGAOXiang，WUXian—zhen，XUJinhui，XIONGWei，IAUXiang—xinJiangxiProvinceKeyLaboratoryofMiningEngineering，JiangxiUniversityofScienceandTechnology，Ganzhou341000，China；FacultyofMiningandEngineering，NorthChinaUniversityofSci

4、enceandTechnology，Tangshan063009，China)Abstract：AbnormityofInfraredTemperatureField(ITF)approachinginstabilitycausedbymutationsintherockitselfmayfocusedonasmallarea．Toexploretheinfraredanomaliesprecursorintheprocessofrockruptureinstability，weconductedasiltstoneinfraredmoni

5、toringexperimentunderuniaxialcompression．AfterdividingITFintothreeareasincludingthehightemperaturezone。thestudyfocusesonanalyzingtheabnormalcharacteristicofhightemperaturezone．Theresultsshowthatintheprocessofsiltstoneruptureinstabilitystatisticsabnormalprecursorofhightempe

6、raturezoneisveryobvious，whichischaracterizedbytwoformsincludingarearatio，arearatioperCentigrad；andfortheabnormalprecursorofarearatioandarearatioperCentigradwhichallmanifestsassharprisenearinstability，thefrequencyofoccurrencecanrespectivelyreachupto8Oand60．Inaddition，theabn

7、ormalprecursoremergenceofhightemperaturezoneisgenerallylaterthanpeakstress．Theresultshavesomevaluefortheinfraredmonitoringandearlywarningofrockcatastrophe．Keywords：sihstone；hightemperaturezone；catastrophicprecursory；infraredtemperaturefield我国是采矿大国，与岩石受力灾变有关的矿山“对岩石灾变过程进行有效监

8、测与前兆识别，是岩灾害如冲击地压(岩爆、矿震)、瓦斯突出、地表塌石灾变预警与防灾减灾的重要基础。岩石受力灾陷、边坡失稳等频繁发生，危及生产、生活安全。变是复杂环境中的复杂现象，岩