原煤与型煤破裂过程的声发射响应特征对比研究

文章对煤炭资源开采中煤体的破坏演化过程进行监测,对煤矿安全生产和避免经济损失具有重要意义。本研究旨在进一步提高煤炭资源开采过程中声波监测方法的有效性和准确性。为此,利用岩石力学测试系统和声发射测试系统对原煤与型煤进行单轴加载下的声发射事件定位实验。根据b值和单链接聚类方法的基本理论,研究了b值、空间相关长度ξ和信息熵H等相关参数随应力的变化趋势,揭示了这3个参数变化的原因。分析结果表明,加载初期b值变化不明显,但空间相关长度ξ在加载初期呈上升趋势。与b值和空间相关长度ξ相比,在加载过程的大部分时间内,信息熵H对原煤与型煤的破坏状态不敏感。但值得注意的是,在原煤与型煤试样屈曲破坏前,这3个参数均呈现出明显的变化趋势。基于三维裂纹扩展理论和微裂纹密度判据,表明这些参数的变化是原煤与型煤试样在单轴载荷作用下由小尺度微破裂向大尺度微破裂、由局部损伤向整体损伤转变过程的宏观表征。本研究为利用声发射源定位技术评价高应力条件下原煤与型煤的破坏状态提供了一种新的方法,对保障煤炭资源开采过程中的生命财产安全具有重要的指导意义和参考价值。

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本文档关键词:原煤,破裂,响应,对比,特征