宁 超,余 锋,景丽岗

(1.河南理工大学资源环境学院,河南焦作 454000;2.江西省煤矿设计院,江西南昌 330029)

单轴压缩条件下冲击煤岩声发射特性实验研究

宁 超1,余 锋2,景丽岗1

(1.河南理工大学资源环境学院,河南焦作 454000;2.江西省煤矿设计院,江西南昌 330029)

为了更深入地了解具有冲击倾向性煤体声发射特性,利用 RMT150B试验机对冲击煤体在单轴压缩条件下全过程声发射特性进行研究,得出煤岩体破坏时应力、声发射特性参数之间随时间的变化曲线,并将整个过程分为 5个阶段。研究发现声发射参数在试样屈服阶段出现了“平静期”,标志煤样破坏前兆。通过比较不同弹性模量试样的声发射特性,发现随着弹性模量的增加,声发射特性的平均水平越高。煤岩在加、卸载时,当加载至弹性阶段时卸载,煤样在压密阶段的声发射信号比相对应的卸载阶段明显要强,而在弹性阶段声发射基本相同。当加载至屈服阶段时卸载,声发射在整个加载阶段都要比卸载时强,且越接近临界载荷卸载越明显。

单轴压缩;冲击倾向性;声发射;加卸载

煤岩是一种具有内部结构的非均匀介质,在外载荷的作用下,煤内部的微裂隙成核、扩展以及相互之间的作用决定了煤岩的宏观变形、破裂特性。煤岩从变形致破坏可以看作是一个逐渐发展的过程,由变形、损伤直至发展到宏观破坏,在这个过程中,以弹性波的形式释放应变能叫做声发射。研究表明,声发射信号特征可以推断出受力岩石内部性态的变化,从而可以反演出岩石的破坏机制。……