煤体破坏声发射研究：塑性煤与脆性煤对比分析

"塑性煤与脆性煤破坏过程的声发射演化特征试验研究" 煤炭作为全球重要的能源之一，其开采过程中的安全性问题至关重要。塑性煤和脆性煤是两种不同性质的煤类，它们在破坏过程中表现出不同的力学特性。声发射技术是一种非侵入性的监测方法，可以实时监测煤体内部的微小裂纹活动，从而预测煤体的破坏状态。 杨慧明的研究通过单轴压缩实验，对比分析了塑性煤和脆性煤在破坏过程中的声发射特征。实验结果显示，声发射活动与煤体内部裂纹的形成、扩展和贯穿有直接关系，这为理解煤体破坏提供了重要线索。对于塑性煤，声发射事件率呈现出“上升—峰值—下降”的模式。在破坏前期，随着压力的增加，裂纹逐渐产生并扩展，声发射事件率逐渐上升；当达到峰值时，意味着裂纹活动最为剧烈，预示着煤体即将发生主要破裂；随后的下降阶段表示主破裂面即将贯通，煤体进入失稳破坏阶段。 相比之下，脆性煤的声发射演化特征有所不同，其事件率呈现“上升—峰值”特征，即在达到峰值后，没有明显的下降阶段。这可能是由于脆性煤在破坏时，裂纹的扩展更为突然，且断裂过程较快，导致声发射事件在峰值后不再显著减少。这种差异对于识别脆性煤的破坏风险具有重要意义。 声发射监测的这些发现为煤炭开采的安全管理提供了理论依据。通过对声发射参数的实时监测和解析，可以提前预警煤体的不稳定状态，从而制定有效的防灾措施。同时，建立基于声发射特征的灾变判识准则，有助于提升煤矿安全水平，减少因煤体破坏引发的事故。 杨慧明的研究强调了声发射技术在监测塑性煤和脆性煤破坏过程中的应用价值，揭示了两类煤体不同的破坏机理和声发射演化规律，为煤炭开采的安全监控提供了科学依据。这些研究成果不仅对矿井安全有着实际指导意义，也为未来声发射技术在其他岩石或地质结构稳定性评估中的应用奠定了理论基础。