采动影响下煤与瓦斯突出的煤体温度与声发射特性研究

"采动影响下突出煤体温度与声发射特性" 本文主要研究了采煤工作面开采过程中，煤体受卸压带应力影响时，煤与瓦斯突出的孕育和发生过程中的温度变化和声发射特性。研究人员利用自行设计的大型煤与瓦斯突出模拟试验装置以及16CHsSAMOS System声发射测试系统进行实验。 首先，实验结果显示，在煤体充瓦斯阶段，随着煤体内部瓦斯含量的增加，煤体温度会升高。这一现象可能与瓦斯的热力学性质有关，瓦斯在进入煤体孔隙中时，可能导致孔隙内的压力增加，进而影响煤体的热状态。同时，当卸压带的应力增大时，煤体温度的增量呈现减少的趋势。这可能是因为高应力下的煤体更易产生微裂纹，从而加速瓦斯的逸出，使得温度上升的速度减缓。 其次，在突出发生阶段，煤体温度经历了一个急剧下降的突变过程。尽管卸压带应力水平的变化对这一陡降突变的影响不明显，但这也说明了在突出瞬间，煤体内部的能量释放导致了温度的快速下降。这种温度变化可能与煤与瓦斯突出时煤体的快速破裂和瓦斯的突然释放有关。 在声发射特性方面，研究发现，在煤体充瓦斯阶段，随着卸压带应力增大，Hit率峰值减小，声发射特性变得不明显。这可能是由于高应力环境下，煤体的微裂纹闭合，限制了声发射事件的发生。然而，在突出发生阶段，随着卸压带应力的增大，Hit率峰值增加，声发射特性变得更为显著，表明煤体破裂活动加剧，能量积累到一定程度后引发突出。 通过对整个煤与瓦斯突出过程中的声发射特性和温度变化规律的分析，作者们认为两者之间存在密切的内在联系。煤体的声发射活动与温度变化共同反映了煤体破裂和能量释放的过程，这为理解和预测煤与瓦斯突出提供了重要的物理依据。 关键词涉及的领域包括：采矿工程、煤与瓦斯突出、声发射技术、温度监测以及卸压带应力的影响。这些研究对于提升矿井安全、预防和控制煤与瓦斯突出事故具有重要的理论和实践意义，也为制定更有效的防突措施提供了科学依据。 该研究受到多项国家级科研项目的资助，包括国家自然科学基金、国家科技重大专项和国家重点基础研究发展计划(973项目)。作者团队来自重庆大学的煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室和复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室，他们在煤与瓦斯突出领域的研究具有深厚的学术背景和技术实力。