煤岩电阻率实验研究：压力与破裂关系

"受载煤岩电阻率变化的实验研究"这篇论文由王云刚、王恩元、李忠辉、刘贞堂和刘晓斐共同完成，来自中国矿业大学能源与安全工程学院。该研究聚焦于岩石在单轴压缩条件下的电阻率变化，特别是针对具有冲击性倾向的煤样进行深入探讨。实验在压力实验机上实施，旨在揭示煤样在破坏过程中电阻率变化与压力增加的关系。 实验结果显示，煤样的电阻率变化呈现典型的“凹”型曲线模式。随着压力的逐渐增大，煤样的电阻率起初会降低，当压力达到破裂应力的大约一半时，电阻率降到最低点。接着，随着压力的继续增加，电阻率会出现上升，直至煤样经历第一次主要破裂。在此之后，即使在持续加载的状态下，电阻率仍会持续升高，有时甚至超出电阻率测试仪的测量范围，直至煤样完全失稳。这些发现强调了受载煤岩电阻率变化与裂隙形成、发展和扩展的紧密联系，对于预测冲击型煤岩动力灾害具有重大的理论和实践价值。 论文引用了国内外学者的大量研究成果，例如Brace和Orange的研究指出，电阻率的显著变化可作为岩石破裂过程的指标，甚至可能提供地震预警的线索。帕尔霍敏柯和邦达连柯则发现在较低应力下，辉绿岩、玄武岩和橄榄岩的电阻率也会有所降低。此外，Dokoupil的实验发现干燥岩石在压力作用下的电阻率变化，以及山崎良雄对特殊凝灰岩电灵敏度的观察。国内学者如陈大元、陈峰、安金珍等人通过不同加载条件下的实验，证明了电阻率变化的方向性和各向异性，而郝锦绮的工作进一步丰富了这一领域的研究。 该论文通过对受载煤岩电阻率变化的实验研究，揭示了煤岩在压力作用下的电学特性变化，为预测和防止煤岩动力灾害提供了新的见解和可能的技术手段。这些研究成果对于矿井安全和地质灾害预防具有重要意义，有助于提升煤矿开采的安全水平。