单轴压缩下正交型交叉裂隙砂岩的破坏前兆试验研究
来源：振动与冲击杂志2024年第19期北京时间：
作者：王创业，隋青瑞,刘成城，闫宇航，朱黄金，郭宇
单位：1. 内蒙古科技大学矿业与煤炭学院， 内蒙古 包头014010；2. 中安国泰(北京)科技发展有限公司， 北京100012
摘要：为探究单轴压缩下正交型交叉裂隙砂岩的破坏前兆信息，开展正交型交叉裂隙砂岩的单轴压缩声发射试验，分别从声发射振铃计数率的临界慢化特征、主频与平均频率质心的演化、小波包能谱特征三个角度进行研究。研究发现试样加载至临近峰值应力时均表现出明显的临界特征：声发射振铃计数率呈“双峰特征”、累积振铃计数急剧攀升；振铃计数率的自相关系数上升到较高的值发生大幅度波动、方差发生量级式“增加-降低-增加”的变化；低频声发射信号数量明显增加，平均频率质心则表现为“先增后减”式变化；对声发射波形信号进行4层小波包分解，3~16#频带能量占比呈“明显下降-波动式上升”式变化；三种破坏前兆识别方法所得到的前兆响应系数(PRC)的大小顺序依次为：临界慢化特征>频域特征>小波能谱特征，前兆响应应力(PRSR)的大小顺序与前者相反；随着主裂隙与轴向应力之间夹角的增大；随着主裂隙与轴向应力夹角的增大，三种破裂前兆识别方法所识别前兆点出现时间均延迟。<br>
关键词：正交型交叉裂隙砂岩；破坏前兆；平均频率质心；临界慢化理论；小波包能谱特征
