赵乾甫

(西山煤电(集团) 杜儿坪矿，山西 太原 030000)

煤体力学特性的研究主要通过煤样的强度特征进行分析，实验室所用煤样主要分为两类：Ⅰ-Ⅱ类煤直接采用原煤[1-3]；Ⅲ-Ⅴ类煤，由于其变形严重、强度较低，无法制备原煤，故前人多采用型煤[4-5]。而对于原煤与型煤之间的差别，国内外众多学者[6-7]进行过对比。尹志光等[8]认同以上观点，但同时指出除泊松比外，原煤的其他力学指标均大于型煤，故要得到切实可行的煤样力学参数，应尽量多使用原煤。煤与岩石材料本身内部都存在孔隙、裂隙、空洞等缺陷，尤其是煤样，内部缺陷较为明显，且强度较低。在巷道掘进及煤壁推进过程中，煤样会发生破坏变形，在外力作用下煤样内部的孔隙、裂隙会产生应力集中。损伤会以弹性波的形式传递释放应变能[8]，并且会在煤体中传播，这种声发射的声音只有利用声发射仪器才能监测到，因此研究煤样在破坏失稳过程中的声发射现象，有助于维护采掘过程中煤壁的稳定性，对煤与瓦斯突出预测也具有重要意义。因此，本文通过对比原煤与型煤单轴压缩过程中的声发射现象进行对比分析。

1 煤样制备与实验方法

本文试验选取的煤样为Ⅱ类煤，岩芯钻机上，垂直于层理方向钻取D50 mm×100 mm圆柱煤芯，利用钻取原煤后剩余煤样，用球形磨煤机将其破碎，统一过2 mm筛子，按一定比例加入2%的水混合均匀，在200 kN压力条件下稳压30 min制得型煤。

本文中所用的声发射设备为DS-5型声发射仪，可以同时实现对信号的采集、空间定位波形处理以及事件发生的时间。……