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煤岩单轴压缩条件下声发射与破坏特征差异性研究

2021-05-08杨增福杨胜利杨文强

煤炭工程 2021年4期

杨增福,杨胜利,杨文强

(1.煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室,北京 102209;2.神东煤炭集团公司,陕西 榆林 719000;3.中国矿业大学(北京) 能源与矿业学院,北京 100083)

近年来,随着我国煤矿开采深度的增加以及开采条件的日益复杂,冲击矿压、顶板大面积来压及煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害日益严重。声发射作为一种无损监测煤岩体内部裂隙发育过程的手段,在煤岩体破坏过程中利用声发射手段可以捕捉到声发射信号的多种参数,包括撞击次数、振铃计数、能量等,能够有效预测煤岩动力灾害的发生[1-7]。在岩体声发射技术的监测应用中,采场冒顶、片帮和岩爆发生前大多都出现声发射事件的突然下降或出现相对平静期现象[8-16]。很多学者都对声发射在煤岩体破裂过程中的应用做了相关研究。

综上可以看出,国内外学者对煤岩体的声发射特征实验做了大量研究[17-25],但是针对某一特定矿井煤层与基本顶岩石单轴压缩过程中破坏与声发射能量演化之间的异同点鲜有研究。此次研究的取样地点位于神东矿区布尔台煤矿3盘区12上煤,与此工作面相邻的22煤,42煤工作面经常有工作面大面积顶板来压现象发生,12上煤的赋存条件与这两个工作面类似,将布尔台煤矿12上煤的老顶中粒砂岩和12上煤作为研究对象,研究在单轴压缩的条件下损伤和声发射特征的差异性,通过对不同岩体应力-应变曲线、变形破坏特征、能量曲线的演化特征的研究,得……

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