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不同加载速率下煤岩声发射与红外辐射特征研究

2021-08-06姜永鑫李忠辉王枫植

煤炭科学技术 2021年7期

姜永鑫,李忠辉,3,曹 康,田 贺,何 顺,王枫植

(1.中国矿业大学 安全工程学院,江苏 徐州 221116;2.中国矿业大学 煤矿瓦斯与火灾防治教育部重点实验室,江苏 徐州 221116; 3.中国矿业大学 煤炭资源与安全开采国家重点实验室,江苏 徐州 221116)

0 引 言

我国是世界上最大的采煤国,同时也是发生煤矿灾害事故最严重的国家。随着开采深度的增加,煤与瓦斯突出、冲击地压等动力灾害的危险性也逐渐增加,部分原来无危险的煤矿开始出现动力现象,对煤矿安全高效生产造成极大威胁[1-2]。煤岩动力灾害是煤岩体在应力作用下失稳破坏的一种灾害现象,是威胁煤矿安全开采的一个重要因素,因此对煤岩体在受力过程中产生的地球物理信号的研究具有重要的科学意义和工程实际意义[3-4]。

在煤岩动力灾害发展过程中,煤岩内储存的能量会以电磁能、声能、热能等能量形式释放出来,由此产生了多种煤岩体受力破坏监测的地球物理学方法,如声发射法、电磁辐射法和红外法等,各种监测方法的研究和应用都取得了很大进展[5-6]。陈春谏等[7]研究了不同含水率煤岩声发射特性,发现水软化了型煤试件,且随着含水率的增加,峰值应力和弹性模量减小,变形特征向岩性转化的趋势;邹银辉[8]研究了煤岩声发射特征的产生机理,并推导了理论模型;刘杰等[9]研究了岩石强度对于组合试样力学行为及声发射特性的影响,发现组合试样应力-应变曲线位于煤体和岩石之间,更加靠近煤体;……

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