正長花崗巖破壞過程聲發(fā)射特征試驗研究

劉玉春， 趙揚鋒， 王進(jìn)銘， 樊 藝

(1.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 理學(xué)院， 遼寧 阜新 123000； 2.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 力學(xué)與工程學(xué)院， 遼寧 阜新 123000)

1 研究背景

隨著采深的增加，巖爆[1]在硬巖礦井和地下水電站泵房等工程中發(fā)生的頻次快速增加，嚴(yán)重危害了生產(chǎn)安全，而在一些硬巖礦井和地下水電站泵房等工程中的巖石主要為正長花崗巖。研究正長花崗巖破裂過程中聲發(fā)射參數(shù)與力學(xué)特征以及巖石裂縫的產(chǎn)生、擴展和演變之間的關(guān)系，有助于認(rèn)識巖石破壞機制，進(jìn)一步為預(yù)測正長花崗巖破裂乃至巖爆提供有效依據(jù)[2-3]。因此，探究正長花崗巖的變形破裂過程及其聲發(fā)射特征對于硬巖礦井工程中巖爆的預(yù)測具有重要意義。

在花崗巖加載聲發(fā)射試驗方面，紀(jì)洪廣等[3-4]研究了常規(guī)三軸壓縮下和圍壓效應(yīng)下二長花崗巖聲發(fā)射特征；張志鎮(zhèn)等[5-6]研究了溫度對花崗巖沖擊傾向性、微細(xì)觀機制和聲發(fā)射的影響；曾鵬等[7]研究了不同圍壓下巖石聲發(fā)射不可逆性及其主破裂前的特征信息，探究了巖石Kaiser點信號頻譜中的主頻特征及變化規(guī)律；何滿潮等[1]研究了瞬時應(yīng)變型巖爆模擬試驗中花崗巖的主頻特征演化規(guī)律；李安強等[8]研究了花崗巖單軸壓縮全過程聲發(fā)射的時空演化行為及破壞前兆；張艷博等[9-10]研究了花崗巖巷道巖爆聲發(fā)射信號的主頻特性及破裂特征，獲取了巖爆全過程的波形信號，為優(yōu)選聲發(fā)射監(jiān)測頻段提供了方法和依據(jù)；趙揚鋒等[11-13]對單軸壓縮下完整花崗巖、含斷層帶花崗巖和預(yù)制裂紋花崗巖變形破裂過程聲發(fā)射信號的變化規(guī)律進(jìn)行了研究；孫雪等[14]研究了北山花崗巖在不同圍壓下的力學(xué)特征和損傷演化機制，揭示了北山花崗巖三軸壓縮下的聲發(fā)射特征；趙菲等[15]研究了不同高度花崗巖巖爆試驗的聲發(fā)射特征，發(fā)現(xiàn)花崗巖巖爆試驗過程聲發(fā)射主頻值總體呈“從低頻向高頻再向低頻”轉(zhuǎn)變遷移的趨勢，頻譜特征中的高頻部分受試件高度的影響而有所不同；張艷博等[16]探索了巖石破裂過程不同模式聲發(fā)射波形信息的特征規(guī)律；陳炳瑞等[17]研究了西南地區(qū)某深埋隧道花崗巖的破壞機制與前兆特征；劉鵬飛等[18]研究了不同卸圍壓速率下花崗巖的力學(xué)性質(zhì)及聲發(fā)射特征；劉亮等[19]對北山花崗巖試樣開展了靜態(tài)加載和循環(huán)加載兩種加載方式的人字形切槽巴西圓盤試驗，獲得了不同加載方式下北山花崗巖的聲發(fā)射特征；王浩[20]對采動應(yīng)力路徑下巖石變形破壞的聲發(fā)射進(jìn)行了研究，獲得了紅砂巖在單、三軸壓縮和不同應(yīng)力路徑下的時空演化規(guī)律；裴向軍等[21]在加卸載條件下對大光包滑坡含脈狀缺陷結(jié)構(gòu)巖石聲發(fā)射響應(yīng)特征進(jìn)行了研究。

綜上所述，在巖石聲發(fā)射信號研究方面缺乏對正長花崗巖變形破壞過程聲發(fā)射信號特征的探索，因此本文對正長花崗巖單軸壓縮下變形破壞過程的聲發(fā)射信號進(jìn)行全程實時監(jiān)測，對聲發(fā)射信號進(jìn)行時域和頻域分析，并對聲發(fā)射事件進(jìn)行定位，獲得了正長花崗巖變形破壞過程的聲發(fā)射信號特征。

2 試驗系統(tǒng)與試樣

正長花崗巖破壞過程聲發(fā)射特征試驗測試系統(tǒng)如圖1所示，該試驗系統(tǒng)包括加載系統(tǒng)和聲發(fā)射數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

圖1 試驗測試系統(tǒng)

加載系統(tǒng)采用中國地震局地質(zhì)研究所的CTM微機伺服控制液壓萬能實驗機WAW-D1000。聲發(fā)射數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和聲發(fā)射傳感器由中國地震局地質(zhì)研究所研制，該系統(tǒng)采樣頻率為3 MHz，可實現(xiàn)連續(xù)采集、聲發(fā)射自動定位等功能。試驗時所有監(jiān)測設(shè)備時間調(diào)為一致，并同時開始記錄，聲發(fā)射數(shù)據(jù)采集器和試驗機通過網(wǎng)絡(luò)取得時間同步。

圖2為試驗中16個聲發(fā)射傳感器在試樣圓柱面布置位置的展開圖。

16個聲發(fā)射傳感器(圖2中1#～16#為聲發(fā)射傳感器編號，聲發(fā)射傳感器編號與采集通道編號一致)均勻分布于樣品表面，涂抹凡士林耦合劑粘貼于樣品表面，保證傳感器與試件耦合完好。圖2中每列聲發(fā)射傳感器至試樣底面的距離分別為20、55、90、125 mm。

圖2 試驗中聲發(fā)射傳感器布置示意圖(單位：mm)

試驗所用巖石為北京房山粗晶正長花崗巖，風(fēng)化面呈淺肉紅色，新鮮面為肉紅色，晶粒主要為正長石，主要礦物為正長石(49%)、石英(31%)、斜長石(18%)及少量黑云母等，呈斑狀結(jié)構(gòu)和粗粒結(jié)構(gòu)，正長花崗巖試樣密度為2.8 g/cm3，單軸抗壓強度為130～160 MPa，所有巖樣均取自同一塊正長花崗巖母體，共6塊，處于自然干燥狀態(tài)，通過切割機獲得尺寸為Φ75 mm×150 mm的試樣，加工后的試樣如圖3所示。

圖3 正長花崗巖試樣實物圖

3 試驗結(jié)果與分析

本次試驗共對6組完整花崗巖進(jìn)行監(jiān)測研究，試驗機采用力控制方式加載，加載速率為1 kN/s，選取1組具有代表性的試樣結(jié)果進(jìn)行分析。試驗數(shù)據(jù)處理中涉及較大工作量，聲發(fā)射信號數(shù)據(jù)量可達(dá)60 G。進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時，通過各自監(jiān)測設(shè)備的系統(tǒng)時間來對齊數(shù)據(jù)處理的時間點，各系統(tǒng)時間誤差可控制在0.001 s內(nèi)，滿足時間精度要求，可以通過以時間為橫坐標(biāo)進(jìn)行對比分析。

3.1 聲發(fā)射特征參數(shù)分析

圖4為單軸壓縮下正長花崗巖變形破裂全程應(yīng)力-應(yīng)變曲線及全程時間-應(yīng)力和應(yīng)變曲線。圖5為2#、7#、14#傳感器的聲發(fā)射全波形信號，其中聲發(fā)射信號幅值為無量綱相對值，數(shù)值范圍為±32 768。圖6為單軸壓縮下正長花崗巖變形破裂過程應(yīng)力曲線和聲發(fā)射累計能量曲線(定位計算后每個聲發(fā)射事件的能量)。圖7為單軸壓縮下正長花崗巖變形破裂過程應(yīng)力曲線和聲發(fā)射能量圖。圖8為單軸壓縮下正長花崗巖變形破裂全程應(yīng)力曲線和聲發(fā)射事件數(shù)曲線圖。

圖4 單軸壓縮下正長花崗巖變形破裂全程應(yīng)力-應(yīng)變曲線及全程時間-應(yīng)力和應(yīng)變曲線

圖5 單軸壓縮下正長花崗巖變形破裂全程時間-聲發(fā)射全波形信號(2#、7#、14#傳感器)

圖6 單軸壓縮下正長花崗巖變形破裂過程應(yīng)力曲線和聲發(fā)射累計能量曲線

圖7 單軸壓縮下正長花崗巖變形破裂過程應(yīng)力曲線和聲發(fā)射能量

圖8 單軸壓縮下正長花崗巖變形破裂全程應(yīng)力曲線和聲發(fā)射事件數(shù)曲線

由圖4～8可見，正長花崗巖試樣的峰值應(yīng)力為134.9 MPa(圖4)，試樣在變形破裂前應(yīng)力-應(yīng)變曲線斜率變化不明顯，全程難以劃分為不同的階段。而根據(jù)正長花崗巖試樣變形破裂過程的時間-聲發(fā)射能量圖和時間-聲發(fā)射事件數(shù)曲線，可以找到4個關(guān)鍵拐點A、B、C、D，4個關(guān)鍵拐點所對應(yīng)的巖石應(yīng)力分別為試樣抗壓強度的16.5%、67.5%、84.9%、99.0%，對應(yīng)的時間分別為97.49、400.50、504.80和590.15 s，根據(jù)這4個關(guān)鍵拐點可以較好地劃分試樣變形破裂過程的各個階段(圖7(a)、8)。

對圖7(a)、8綜合分析如下：從初始加載至A點為試樣的裂紋壓密階段，A點試樣應(yīng)力達(dá)到22.3 MPa，該階段試樣內(nèi)部原有微裂紋、孔隙被不斷壓縮，巖石內(nèi)部的微裂紋壓密彈性能釋放產(chǎn)生聲發(fā)射信號，此階段各通道的聲發(fā)射信號較多，聲發(fā)射事件數(shù)也快速增加，聲發(fā)射事件數(shù)達(dá)到17 052次，占聲發(fā)射事件總量的17.8%，聲發(fā)射事件率為174.91次/s，但各通道的聲發(fā)射信號幅值及能量均較小，聲發(fā)射能量基本都在1×10-10J以下。A點至B點為試樣的線彈性變形階段，B點試樣應(yīng)力達(dá)到91.1 MPa，此階段試樣中的微裂隙、空洞和弱節(jié)理面進(jìn)一步被壓縮，但不再發(fā)展。該階段聲發(fā)射事件數(shù)為28 294次，占聲發(fā)射事件總量的29.5%，聲發(fā)射事件率為93.37次/s，該階段聲發(fā)射能量和聲發(fā)射事件率最小。B點至C點為試樣的裂紋穩(wěn)定擴展階段，C點試樣應(yīng)力達(dá)到114.5 MPa，巖石內(nèi)部裂紋開始擴展，該階段聲發(fā)射事件數(shù)比前一階段增速加快，也有較大能量的聲發(fā)射事件產(chǎn)生，此階段聲發(fā)射事件數(shù)為18 298次，占聲發(fā)射事件總量的19.1%，聲發(fā)射事件率為175.44次/s，是線彈性變形階段聲發(fā)射事件率的1.88倍且聲發(fā)射事件能量較大。C點至D點為裂紋快速擴展階段，聲發(fā)射信號密集發(fā)生，聲發(fā)射事件數(shù)曲線陡升，能量也迅速增大，在578～585 s聲發(fā)射能量出現(xiàn)一段低值期，在578 s時試樣的應(yīng)力為131.0 MPa，達(dá)到了試樣抗壓強度的97%，隨后聲發(fā)射能量快速增加，在試樣臨近破壞時聲發(fā)射事件的能量達(dá)到最大值。在此階段巖石內(nèi)部微裂紋擴展、演化、匯合，宏觀裂紋逐漸形成、貫穿、能量釋放，在590.15 s時試樣應(yīng)力達(dá)到133.8 MPa，達(dá)到了試樣抗壓強度的99%。此階段的聲發(fā)射事件數(shù)最多，達(dá)到29 039次，占聲發(fā)射事件總量的30.3%，聲發(fā)射事件率為340.24次/s，裂紋快速擴展階段聲發(fā)射事件率是裂紋穩(wěn)定擴展階段聲發(fā)射事件率的1.94倍，聲發(fā)射能量顯著增大。從D點繼續(xù)加載直至巖石破壞為巖石失穩(wěn)破壞階段，在此階段試樣發(fā)生多次應(yīng)力降，試樣變形也以巖石裂隙的錯位滑移為主。此階段聲發(fā)射事件數(shù)為3 087次，占聲發(fā)射事件總量的3.2%，聲發(fā)射事件率為415.98次/s，在各階段中最大，在該階段初期的591.562 s時有一次最大的應(yīng)力降發(fā)生，應(yīng)力降達(dá)到了0.8 MPa，而在590.201 s時產(chǎn)生了最大能量的聲發(fā)射信號，通過定位程序計算聲發(fā)射源的坐標(biāo)為(-0.43，110.15，-30.43)，能量為4.7×10-8J，同時在590.201 s時14#發(fā)射傳感器崩落，經(jīng)觀察是由于該處表面巖石發(fā)生劈裂所致；在593.016和596.185 s也產(chǎn)生了高能量的聲發(fā)射信號，通過定位程序計算聲發(fā)射源的坐標(biāo)分別為(-6.04，52.46，-7.18)和(-6.52，125.04，20.52)，能量分別為2.3×10-8和1.7×10-8J，隨后巖石完全破壞，發(fā)生巖爆現(xiàn)象并伴隨劇烈聲響。

在巖石變形破壞過程中，巖石失穩(wěn)破壞階段的聲發(fā)射事件率最大，達(dá)到415.98次/s，裂紋快速擴展階段聲發(fā)射事件率次之，為340.24次/s，裂紋壓密階段和裂紋穩(wěn)定擴展階段聲發(fā)射事件率基本相等，分別為174.91和175.44次/s，線彈性變形階段聲發(fā)射事件率最小，僅為93.37次/s。顯然，聲發(fā)射事件率和聲發(fā)射能量并結(jié)合應(yīng)力可作為巖石加載過程5個發(fā)展階段的判斷因素，也是判斷正長花崗巖破壞前兆的重要指標(biāo)，從巖石的線彈性變形至失穩(wěn)破壞的各階段的轉(zhuǎn)換過程中，聲發(fā)射事件率都會快速增長，當(dāng)聲發(fā)射事件率達(dá)到最大值、聲發(fā)射能量也突然增大時，可認(rèn)為進(jìn)入了巖石失穩(wěn)破壞階段，巖石有發(fā)生破壞的危險，需對其采取防治措施。

從正長花崗巖試樣破裂進(jìn)程的各階段來看，在初始裂紋壓密階段，聲發(fā)射事件數(shù)快速上升，聲發(fā)射能量相對較低；在線彈性變形階段，聲發(fā)射事件率相對較小，聲發(fā)射能量也相對較低；進(jìn)入裂紋穩(wěn)定擴展階段后，巖石內(nèi)部裂紋開始發(fā)展，此階段聲發(fā)射事件數(shù)雖然與巖石裂紋壓密階段的聲發(fā)射事件數(shù)相差不大，但聲發(fā)射能量卻大于巖石裂紋壓密階段；進(jìn)入裂紋快速擴展階段和巖石失穩(wěn)破壞階段后，聲發(fā)射事件數(shù)急劇增多，聲發(fā)射能量也急劇增大，但在正長花崗巖試樣應(yīng)力達(dá)到抗壓強度的97%時，聲發(fā)射能量突然降低，出現(xiàn)一段聲發(fā)射“平靜期”，隨后聲發(fā)射事件數(shù)和聲發(fā)射能量快速增大，在臨近破壞時出現(xiàn)聲發(fā)射事件能量峰值。

3.2 聲發(fā)射定位

圖9為單軸壓縮下正長花崗巖試樣破壞圖；圖10為單軸壓縮下正長花崗巖試樣變形破裂過程中不同時間段的聲發(fā)射監(jiān)測定位結(jié)果(3D視圖)。

圖9 單軸壓縮下正長花崗巖破壞圖

注：聲發(fā)射傳感器編號(從下到上)為左13#、14#、15#、16#;前1#、2#、3#、4#;右5#、6#、7#、8#;后9#、10#、11#、12#

試驗中6塊正長花崗巖試樣的破壞形式均與圖9中所示的破壞形式相似，當(dāng)破壞發(fā)生時，試樣突然爆裂，聲音大而沉悶，巖樣內(nèi)部完整性好，在加載過程中主要表現(xiàn)為拉剪破壞，試樣達(dá)到峰值應(yīng)力后立即整體破壞，這些現(xiàn)象與現(xiàn)場發(fā)生的即時性巖爆特征基本一致[22]。由圖10可看出，正長花崗巖試樣在變形破裂過程中的聲發(fā)射事件主要集中在試樣的左側(cè)，試樣也是在左側(cè)發(fā)生破裂，在加載初期即裂紋壓密階段聲發(fā)射事件較多，但能量較小，且聲發(fā)射事件主要集中在試樣的左下方；隨著荷載的增加，試樣進(jìn)入線彈性變形階段，在此階段聲發(fā)射事件較少，聲發(fā)射事件源從試樣的左下方逐漸向左上方移動，但能量增加不大，試樣右側(cè)聲發(fā)射事件數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于試樣左側(cè)；在裂紋穩(wěn)定擴展階段，聲發(fā)射事件數(shù)增多，能量大的聲發(fā)射事件主要集中在試樣的左上方；在裂紋快速擴展階段，聲發(fā)射事件數(shù)急劇增多，主要集中在試樣的左上方，聲發(fā)射的能量也顯著增大，在接近巖石失穩(wěn)破壞階段時，聲發(fā)射事件增加的速率和聲發(fā)射能量均達(dá)到最大值；在巖石失穩(wěn)破壞階段，聲發(fā)射事件數(shù)和能量均減小，但卻大于其他階段。

3.3 聲發(fā)射波形和頻譜特征

圖11為在正長花崗巖試樣變形破裂過程各階段選取的1#、2#、3#通道典型聲發(fā)射事件的波形和頻譜圖，在聲發(fā)射波形圖中，聲發(fā)射信號最大幅值為±32 768，對聲發(fā)射幅值進(jìn)行了歸一化處理，為了清晰地辨析出1#、2#、3#通道聲發(fā)射波形，對1#和3#通道的波形進(jìn)行了上下平移，而在聲發(fā)射頻譜圖中采用原始數(shù)據(jù)對其進(jìn)行了處理。

圖11 正長花崗巖試樣變形破裂過程各階段典型聲發(fā)射事件的波形和頻譜圖(1#、2#、3#通道)

以1#通道聲發(fā)射信號為例對圖11進(jìn)行分析，在裂紋壓密階段(圖11(a))，聲發(fā)射信號在時域的幅值為0.088 38，信號的持續(xù)時間為1.780 0 ms，主頻為67.02 kHz(幅值為80.77)，根據(jù)幅值大于或等于主頻值對應(yīng)幅值80%的頻率為次主頻判斷，該信號存在次主頻，次主頻為36.99 kHz(幅值為63.47)和89.36 kHz(幅值為63.20)；在線彈性變形階段(圖11(b))，聲發(fā)射信號在時域的幅值為0.065 92，信號的持續(xù)時間為1.149 0 ms，該信號僅存在主頻，主頻為451.20 kHz(幅值為48.04)；在裂紋穩(wěn)定擴展階段(圖11(c))，聲發(fā)射信號在時域的幅值為0.340 80，信號的持續(xù)時間為1.769 7 ms，主頻為98.88 kHz(幅值為448.20)；在裂紋快速擴展階段(圖11(d))，波形圖顯示，在較短時間內(nèi)出現(xiàn)了兩個聲發(fā)射事件，其在時域的幅值分別為0.797 70和0.728 00，信號的持續(xù)時間分別為2.107 7和1.905 0 ms，主頻為39.28 kHz(幅值為1 510)；在巖石失穩(wěn)破壞階段，圖11(e)為花崗巖試樣變形破裂過程最大能量、最大震級的聲發(fā)射信號，該聲發(fā)射信號在巖石最大應(yīng)力降發(fā)生前產(chǎn)生，聲發(fā)射信號在時域的幅值為0.796 90，信號的持續(xù)時間為18.195 0 ms，主頻為3.80 kHz(幅值為6 061)，次主頻為26.09 kHz(幅值為5 066)，圖11(f)為巖石破壞前的一個較大聲發(fā)射事件，該信號在時域的幅值為0.723 10，信號的持續(xù)時間為1.009 0 ms，主頻為90.09 kHz(幅值為1 275)，次主頻為40.28 kHz(幅值為835.1)。

將上述巖樣變形破裂過程各階段的1#通道聲發(fā)射時域頻域參數(shù)進(jìn)行歸納，列于表1。

綜上所述并結(jié)合表1可知，在裂紋壓密階段，巖石受壓內(nèi)部孔隙和原生裂隙閉合、壓密，該階段典型聲發(fā)射事件主頻較低，但主頻幅值、時域幅值、信號持續(xù)時間均略大于線彈性變形階段的主頻幅值、時域幅值、信號持續(xù)時間；在線彈性變形階段和裂紋穩(wěn)定擴展階段，頻譜特性復(fù)雜，既有低頻又有高頻，頻譜形狀呈現(xiàn)多峰性質(zhì)，但在線彈性變形階段主頻為451.20 kHz，高頻成分較多，在裂紋穩(wěn)定擴展階段主頻在低頻，高頻部分含量大幅減少；在裂紋快速擴展階段直到最大應(yīng)力降時，高頻成分進(jìn)一步降低，且聲發(fā)射信號頻域主要集中在主頻附近；從線彈性變形階段到裂紋快速擴展階段，直至巖石失穩(wěn)破壞階段產(chǎn)生最大應(yīng)力降時，聲發(fā)射信號的主頻快速降低，高頻成分逐步減少，主頻幅值和時域幅值均快速增大，信號持續(xù)時間增長；在裂紋快速擴展階段和產(chǎn)生最大應(yīng)力降時，聲發(fā)射信號時域幅值相差不大，但主頻、主頻幅值和信號持續(xù)時間卻相差較大，在最大應(yīng)力降時聲發(fā)射信號的主頻幅值和信號持續(xù)時間均遠(yuǎn)大于裂紋快速擴展階段；在最大應(yīng)力降時聲發(fā)射信號的主頻最低，僅為3.80 kHz，高頻部分含量大幅減少，主頻幅值、時域幅值和信號持續(xù)時間均達(dá)到最大值，巖石發(fā)生劈裂，預(yù)示著宏觀破壞即將發(fā)生。

表1 巖樣變形破裂過程各階段1#通道聲發(fā)射時域頻域參數(shù)

4 結(jié) 論

(1)聲發(fā)射事件率可作為判斷粗晶正長花崗巖加載過程5個階段的重要因素，在粗晶正長花崗巖變形破壞過程中，巖石失穩(wěn)破壞階段的聲發(fā)射事件率最大，裂紋快速擴展階段聲發(fā)射事件率次之，裂紋壓密階段和裂紋穩(wěn)定擴展階段聲發(fā)射事件率基本相等，線彈性變形階段聲發(fā)射事件率最小。

(2)聲發(fā)射事件率可作為判斷正長花崗巖破壞前兆的一個重要指標(biāo)，從線彈性變形到巖石失穩(wěn)破壞的各階段轉(zhuǎn)換過程中，聲發(fā)射事件率均會快速增大，當(dāng)聲發(fā)射事件率達(dá)到最大值、聲發(fā)射能量也突然增大時，可以認(rèn)為進(jìn)入了巖石失穩(wěn)破壞階段，巖石有發(fā)生破壞的危險，需采取防治措施。

(3)在加載初期，聲發(fā)射事件主要集中在試樣一側(cè)下方；隨著荷載的增加，聲發(fā)射事件源從試樣的一側(cè)下方逐漸向上方移動；在進(jìn)入裂紋快速擴展階段時，聲發(fā)射事件主要集中在試樣一側(cè)上方；在接近巖石失穩(wěn)破壞階段時，聲發(fā)射事件增加的速率和聲發(fā)射能量均達(dá)到最大值；在巖石失穩(wěn)破壞階段，試樣達(dá)到峰值應(yīng)力后立即整體破壞。

(4)從線彈性變形階段到裂紋快速擴展階段，直至巖石失穩(wěn)破壞階段產(chǎn)生最大應(yīng)力降時，聲發(fā)射信號的主頻快速降低，高頻成分逐步減少，主頻幅值和時域幅值均快速增大，信號持續(xù)時間增長。最大應(yīng)力降時聲發(fā)射信號的主頻最低，主頻幅值、時域幅值和信號持續(xù)時間均達(dá)到最大值，巖石發(fā)生劈裂，預(yù)示著宏觀破壞即將發(fā)生。

(5)聲發(fā)射事件率結(jié)合聲發(fā)射信號的主頻、主頻幅值、時域幅值和信號持續(xù)時間可作為判斷粗晶正長花崗巖變形破壞的前兆信息。