申请/专利权人：中国科学院地质与地球物理研究所

申请日：2021-10-18

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN113640389B

主分类号：G01N29/14

分类号：G01N29/14;G01N29/44;G06F30/20;G06F111/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2021.11.30#实质审查的生效;2021.11.12#公开

摘要：本发明涉及一种基于矩张量分析的岩石声发射参数确定方法及系统，该方法包括：根据宏观力学参数构建待测试岩石试样的数值模型；通过PFC软件加载数值模型，模拟待测试岩石试样的破坏过程，在PFC软件加载数值模型的过程中识别各微裂纹的破裂时间和位置；在PFC软件加载数值模型的过程中，若依次产生的两个微裂纹的岩石晶粒中有共同的岩石晶粒，且两个微裂纹产生的时间间隔小于当前声发射事件的持续时间，则两个微裂纹为同一声发射事件；将声发射事件的空间范围内的所有微裂纹位置的几何中心作为对应声发射事件的震源位置；根据矩张量分析的方法确定各声发射事件的声发射参数。本发明能够确定各声发射事件的震源位置和声发射参数。

主权项：1.一种基于矩张量分析的岩石声发射参数确定方法，其特征在于，包括：获取待测试岩石试样的宏观力学参数；根据所述宏观力学参数构建所述待测试岩石试样的数值模型；所述数值模型包括多个岩石晶粒，各岩石晶粒之间通过胶结物粘结；所述根据所述宏观力学参数构建所述待测试岩石试样的数值模型，具体包括：基于PFC软件构建待测试岩石试样的数值模型；根据所述宏观力学参数，通过试错法标定数值模型中岩石晶粒和岩石晶粒之间接触的微观参数；所述岩石晶粒和岩石晶粒之间接触的微观参数包括：岩石晶粒微观参数、接触微观参数和岩石层理面微观参数；所述岩石晶粒微观参数包括：密度、弹性模量、刚度比、摩擦系数和阻尼系数；所述接触微观参数包括：粘结弹性模量、粘结刚度比、接触拉张强度、接触粘聚力和接触内摩擦角；所述岩石层理面微观参数包括：法向刚度、切向刚度、摩擦系数、拉张强度、粘聚力和节理摩擦角；通过PFC软件加载所述数值模型，模拟待测试岩石试样的破坏过程，在所述PFC软件加载所述数值模型的过程中识别各微裂纹的破裂时间和位置；在所述PFC软件加载所述数值模型的过程中各岩石晶粒之间每个粘结点的断裂均表示一个微裂纹；在所述PFC软件加载所述数值模型的过程中，若依次产生的两个微裂纹的岩石晶粒中有共同的岩石晶粒，且两个微裂纹产生的时间间隔小于当前声发射事件的持续时间，则所述两个微裂纹为同一声发射事件；当前声发射事件的初始持续时间为当前声发射事件的第一个微裂纹产生的持续时间，微裂纹产生的持续时间为裂纹在产生微裂纹的两个岩石晶粒中的较大直径中的传播时间，裂纹的传播速度为待测试岩石试样剪切波速的一半，具体包括：将产生的初始微裂纹的颗粒定义为触发颗粒，触发颗粒周围的粘结接触被定义为受影响接触；当在声发射事件持续时间td内，如果受影响接触发生断裂，产生新的微裂纹，该微裂纹成为同一声发射事件的一部分，同时，产生该微裂纹的颗粒成为新的触发颗粒，重新计算声发射持续时间，用重新计算的声发射持续时间更新td；当在声发射持续时间td内，受影响接触没有断裂产生微裂纹，认为这一声发射事件结束；其中，td的确定方法为根据裂纹传播速度和岩石材料剪切波速之间的关系确定声发射事件的持续时间，假设裂纹传播速度为岩石材料剪切波速的一半，据此确定某一声发射事件的持续时间td；将一个声发射事件对应的所有微裂纹覆盖的空间范围作为对应声发射事件的空间范围，将声发射事件的空间范围内的所有微裂纹位置的几何中心作为对应声发射事件的震源位置；根据矩张量分析的方法确定各声发射事件的声发射参数。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院地质与地球物理研究所 一种基于矩张量分析的岩石声发射参数确定方法及系统

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