基于岩体损伤破坏岩爆启动起电规律研究

摘要

岩体变形破裂产生自由电荷过程对于岩爆机理研究具有重要的意义.采用理论分析和试验研究相结合的方法,建立了岩体损伤破坏力-电耦合理论模型,为室内岩体电荷感应试验提供了理论基础.选取花岗岩、砂岩、泥岩标准试件进行等围压三轴加载试验,研究了三种岩石岩爆启动过程电荷感应规律.试验结果表明:岩体弹性变形阶段电荷信号稳定,岩爆启动后岩体变形破坏导致损伤局部化,该过程监测到大量脉冲状电荷信号,同种岩体随着围压的升高电荷信号强度增强,不同岩体电荷感应规律明显不同,岩爆启动后三类岩石电荷信号分别表现出不同特征.总结出岩爆启动过程自由电荷产生机理,由此提出了接触剥离、压电、摩擦、破裂四种岩爆过程起电方式.