花岗岩岩爆声发射时空熵的演变与预警机制

本文主要探讨了花岗岩在真三轴室内岩爆模拟实验中的声发射时空熵值动态特性。实验通过在严格的控制环境中，利用声发射监测技术对花岗岩在变形破坏过程中的行为进行细致观察。声发射参数和空间定位数据被收集，以理解岩石破坏前的异常活动。 信息熵理论在此研究中发挥了关键作用，研究人员分析了声发射事件从无序到有序的演变过程。他们计算出的声发射事件的空间熵值和时间熵值揭示了有趣的现象。在岩石破坏之前，声发射能量显著增加，表现出空间上的聚集现象，这可能是岩爆即将发生的预兆。空间熵值呈现出一种独特的模式，即先经历震荡，然后上升，接着下降，再有小幅上升，最后急剧下降；时间熵值则表现为震荡、下降、短暂上升后急剧下降。这种急剧下降的时刻被认为是岩爆预警的重要指标。 进一步，耗散结构理论被用来解释岩石破裂失稳过程中时空熵值的非线性动力学过程，说明这一过程并非简单的平衡态变化，而是远离平衡状态的动态演化。实验结果不仅提供了一种新的岩爆预测方法，而且对于实际矿山动力灾害如岩爆的预警具有重要的理论价值，有助于提升矿山安全管理水平，防止突发事故的发生。 关键词：岩爆、声发射、空间定位、时空熵值、耗散结构、预警。这些关键词反映了论文的核心研究内容，强调了实验研究在岩爆预警领域的创新性和实用性。通过这篇文章，科研人员为理解和预测地质灾害风险，特别是在复杂地下矿产开采中的岩爆现象，迈出了坚实的一步。