郭军杰,程晓阳

(1.河南工程学院 安全工程学院，河南 郑州 451191；2.河南理工大学 深井瓦斯抽采与围岩控制技术国家地方联合工程实验室，河南 焦作 454000；3.瓦斯灾害监控与应急技术国家重点实验室，重庆 400037；4.中煤科工集团重庆研究院有限公司，重庆 400037)

0　引言

由于煤体在工程活动中常受到循环载荷作用，会产生裂隙演化导致失稳，造成大量安全事故。因此,研究循环载荷下煤体的裂隙演化具有重要意义。

在循环载荷下的煤岩体力学特性方面，部分学者研究了页岩[1]、盐岩[2]、冻结黄土[3]和型煤[4]等材料的力学特性，刘杰等[5-6]对变形参量进行分析。在声发射参数特征方面,AMMAR等[7]、SHAHIDAN等[8]分析钢筋混凝土梁裂纹扩展过程;刘亚运等[9]研究花岗岩的能量演化过程;王明旭等[10-12]研究岩石的损伤特性的影响因素;苏承东等[13-17]从不同角度对声发射参数特征进行研究;李东印等[18]研究了大尺寸煤样声发射参数特征。上述研究的对象没有涉及原煤，且试验方法单一，未能结合2种试验对煤体裂隙演化进行综合分析。

鉴于此，笔者拟通过分析循环载荷下煤样力学和声发射参数变化特征，研究应力水平和频率对煤体裂隙演化阶段及破坏模式的影响，为冒顶片帮、煤与瓦斯突出、底板突水等矿井灾害防治提供理论依据。

1　试验方法

1.1　煤样制作与筛选

试验煤样选用来自山西晋煤集团寺河矿的3#无烟煤。沿原煤块垂直层理方向取样，加工成标准煤样(Φ50 mm×100 mm)，部分煤样如图1所示。

图1　部分煤样Fig.1　Part of coal samples

为降低试验误差，选择密度为1.33～1.45 g/cm3，波速范围在1 659.43～1 847.56 m/s的6个煤样。……