煤体单轴压缩下的电磁辐射特征及其监测应用

该研究论文深入探讨了煤体在单轴压缩过程中的电磁辐射特性，主要关注其时域和频域特征。通过单轴压缩实验，研究人员旨在增强电磁辐射监测方法的精度，以便更好地理解和预测煤体在受力过程中的行为。 在实验中，研究者观察到煤体单轴压缩过程中，电磁辐射的关键参数如脉冲数、能量值、波形主频以及幅值与施加的应力呈现出正相关性。这意味着当煤体承受更大的压力时，其电磁辐射信号会发生相应的变化。特别是当煤体开始失稳时，这些参数会明显增加，显示出显著的峰值，这可能作为煤体失稳的早期预警信号。 在频域分析方面，研究发现煤体电磁辐射的频率范围主要集中在1 Hz到500 kHz之间。值得注意的是，在煤体失稳破裂时，主频能达到最高值202 kHz。加载过程中，各个频率的幅值分布逐渐集中于主频附近，这一现象表明主频在揭示煤体状态变化方面具有重要的指示作用。 论文作者通过对比外部载荷输入的机械能与煤体的电磁辐射特征，揭示了这两种能量转换之间的关联。这种关系对于理解煤体内部的物理过程和潜在的灾害风险至关重要，特别是在煤矿开采和安全监控中，这种信息的获取有助于提高灾害预防和应急响应能力。 这项研究提供了关于煤体在单轴压缩条件下电磁辐射时-频特性的深入见解，对于改进煤体稳定性评估方法和提升煤矿安全管理水平具有实际价值。通过结合理论分析与实测数据，研究人员不仅验证了煤体失稳前的电磁辐射特征变化规律，还为后续的理论模型建设和实际应用提供了宝贵的数据支持。