付英凯 ，齐学元

(1.西安科技大学 西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室，陕西 西安 710054；2.内蒙古工业大学 矿业学院，内蒙古 呼和浩特 010051)

0 引 言

超声波探伤测试通过提取、分析超声波穿过被探测材料时各项参数变化，即可间接获取待检测构件的物理力学性质及内部结构特征[1]。因其具有试验费用低、检测快速方便、对试件无损伤等优点，已广泛应用于材料力学性能以及结构特征的研究[2-4]。

国内外学者在煤岩声学特性影响因素方面已进行大量研究，认为超声波传播特征可以很好反映煤岩体内部结构[5]。超声波在煤岩中传播受到诸多因素影响，例如由于纵、横传播自身传播特性差别而产生的波速差异[6-7]。但是由于煤岩内部结构差异而引起传播特征变化的研究更具有工程价值：王赟等分析不同变质程度煤的超声弹性特征[8]；徐晓炼等认为层理等结构弱面是影响煤岩体超声波速的主要因素并提出煤样波速的层理效应[9]；王文冰、HOLT、陈天宇等对不同层理方向煤岩进行波速测试发现平行层理和垂直层理2个方向上波速存在明显差异，指出随层理延展与声波传播方向夹角增大，波速呈降低趋势[10-12]；密度是表征煤岩内部致密程度最基本参量，孟召平等系统分析煤岩密度对超声波速影响，采用函数拟合法建立二者定量关系[13]；尤明庆、汪斌、卫增杰等开展损伤煤岩力学特性与纵波速度关系研究，并进行煤岩单轴抗压强度预测[14-16]；张培源、尹尚先等探讨弹性模量与波速之间关系及应用，并利用波速进行有关参数反演[17-18]。……