岩石声发射(AE)是研究岩石内部变形与破坏机制和测量地应力的重要手段之一,但利用AE Kaiser效应测量地应力尚未标准化,许多情况下Kaiser效应点不易判别.为了提高Kaiser效应点的识别能力,对取自鄂尔多斯盆地的21块砾岩、砂岩、泥岩等岩芯开展单轴压缩AE测试试验.分析不同应力下AE的规律以及岩性、加载模式和AE参数对Kaiser效应点识别的影响.结果发现:不同载荷条件下AE事件具有不同的数量、能量和频率特征,在Kaiser效应点判别方面,砾岩比砂岩和泥岩更易获得地应力读数;循环加载优于分级循环加载,优于单次加载模式;累积能量优于振铃数和AE数.结合岩芯不同应力下的微观变形破裂机制,可以认为,存在2种类型的AE事件:一为原有裂隙闭合和颗粒问摩擦引起的摩擦型AE,一为新裂隙扩张引起的破裂型AE,破裂型AE能够更好地反映AE对应力的记忆.为了突显Kaiser效应点,应尽量压制摩擦型AE,突出破裂型AE.建议在地应力测试中采用循环加载方式消除摩擦型AE的影响,预压应力水平应超过预先估计的地应力,采用累积能量作为Kaiser效应点的识别参数.
岩石力学 声发射 摩擦型AE 破裂型AE Kaiser效应 地应力 试验