煤体加载压力下声波波速非线性增长及影响因素研究

本文主要探讨了煤体在加载过程中的声波波速变化规律，通过使用自行设计的声波参数测试系统进行实验研究。研究者李祥春、聂百胜、杨春丽和毛燕军分别来自中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院、煤炭资源与安全开采国家重点实验室以及力学与建筑工程学院，他们针对煤体在受到轴压或围压增大时，声波的纵波和横波速度表现出了非线性的增长趋势。这个增长过程并非连续，而是呈现出明显的阶段化特征，最终达到一个稳定的水平。 实验发现，随着煤体承受的应力增加，其孔隙度会逐渐减小，颗粒间的接触面积也随之增大，这直接导致了声波传播速度的提升。这种关系可以用数学模型来表述，即应力与纵波波速之间存在明确的函数关系。纵波波速的增加反映了煤体内部结构的变化，是煤体力学性质的重要指标，对于理解煤体在地下开采过程中的力学行为和预测潜在的稳定性问题具有重要意义。 该研究的关键词包括煤体加载、应力、波速、纵波和横波，表明这项工作聚焦于煤层物理特性与开采压力作用下的动态响应。论文的学术分类为TD713，文献标识码为A，期刊编号为1003－496X，发表在2016年的第一期上，篇幅为四页。这项研究成果不仅为煤炭开采领域的理论研究提供了实证依据，也为工程实践中的岩体力学分析提供了有价值的数据支持，对于保障煤炭开采的安全性和效率具有实际应用价值。