煤炭工程 ›› 2025, Vol. 57 ›› Issue (4): 145-153.doi: 10. 11799/ ce202504021
离散元条件下岩石细观力学特征与声发射定量表征
袁安营,李唐,黄昊,等
Quantitative characterization of rock micromechanics and acoustic emission based on discrete element method
摘要:
为揭示深部岩体破坏的细观力学本质,获取岩石破坏的前兆信息,以力链研究为主线,以非连续介质离散元理论为依据,采用PFC数值模拟方法,开展了岩石细观力学特征与声发射定量表征研究。结果表明:颗粒物质间配位数变化表明了颗粒之间粘结数量的变化,进而表征了微裂纹的发育情况,且颗粒配位数与裂纹发育整体呈负相关;岩石加载过程中,“强力链带”形成于宏观破坏面附近,其延伸方向逐渐向宏观破坏面方向偏转,最终与宏观破坏面方向一致;改进了声发射模拟研究方法,将声发射演化过程划分为5个阶段,探明了声发射空间分布特征,声发射事件主要集中在岩石宏观破坏面附近,定量表征了声发射强度,在岩石峰值前存在声发射短时沉寂期,将该特征定义为岩石破坏的“临界前兆信息”。
中图分类号: