矿业研究与开发

作者：王振兴,王洋,樊龙,徐勇勇,张宇

关键词：花岗岩;岩石破裂;声发射;单链接聚类;空间相关长度

采矿扰动引起的岩爆等动力灾害严重制约深部矿产资源的开发利用,探索岩石内部裂纹的扩展过程对揭示岩石破坏机制和灾害预警具有重要意义.基于此,对花岗岩在单轴加载作用下的声发射时空响应特征进行了监测.采用单链接聚类(SLC)方法,构造了声发射事件的SLC结构,并通过引入声发射事件的空间相关长度,分析了不同时间尺度下声发射事件之间的空间相关程度.结果表明,声发射事件的三维定位及能量属性可表征花岗岩试样中微裂纹的扩展及损伤演化过程.随着应力的增大,SLC结构中链路长度逐渐减小,裂纹集群内部的相关性增强.空间相关长度经历了“高位波动—平稳波动—突增”的三阶段.在接近花岗岩破裂时,由于应力在试样中的重新分布和传递导致空间相关长度突增,可作为花岗岩失稳预警点.SLC方法为研究岩石裂纹扩展演化过程提供了一种有效方法,可为岩爆等动力灾害预警及防治提供重要的参考.

来源：2025年第12期

《矿业研究与开发》期刊编辑部

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