对煤、砂岩在不同围压及不同卸围压速率下的三轴卸围压声发射试验中所采集到的波形信号进行小波包分析及FFT变换,探讨波形信号的能量、频谱特征及岩样卸荷破坏前兆。结果表明:煤、砂岩波形信号在0～625 kHz这一频带中的能量占总能量的比例分别为93.04%,90.07%,频率大于625 kHz的高频部分所占能量很少,表明煤、砂岩的声发射信号能量虽然在频域上分布范围较大,但主要集中在较低的频段区间;不同岩样声发射波形信号的最大主频值波动性较大,而最小主频值变化不大,说明岩样在试验过程中,其内部小裂纹的形成具有随机特点,而大尺度的破裂则具有一定的共性;在卸围压破裂前兆方面,声发射波形信号主频值在岩样宏观破裂之前会产生突变,出现极高(煤岩120 kHz、砂岩160 kHz)及极低(0 kHz)的频率值,主频出现突变,这一现象可作为岩样宏观破裂产生的前兆特征。

国家重点研发计划项目(2018YFC0604705)；国家自然科学基金项目(51574156)；泰山学者优势特色学科人才团队支持计划项目；山东省高等学校科研计划项目(J18KA195)；山东省自然科学基金项目(ZR2019PD016)；