基于声发射主频熵的岩爆预警实验研究

摘要

岩爆是一种伴随着声发射(AE)活动的动态现象,难以准确预测。本文基于快速傅立叶变换(FFT)方法和信息熵理论,建立了主频熵的演化模型。综合考虑应力,AE能量和频率来进行岩爆预警。在三轴卸荷的试验条件下,分析了声发射参数与裂纹发育的关系,使用FFT方法获得了AE主频分布的特征。基于信息熵理论确立了主频熵的演化模型。可以观察到,实验中的主频熵演化模型几乎都呈现出“震荡—下降—小幅上升—急剧下降”的特征。结果表明,岩爆前,AE能量会突然释放,声发射的中频密度会增加。主频熵值在岩爆前达到相对最大值,然后急剧下降。这些特征可以作为岩爆预警的前兆信息,主频熵相对最大值点可以作为预测岩爆的关键点。这对于岩爆预警是一次有意义的尝试。