阳泉15号煤层围压下煤层波速实验分析：裂隙与各向异性影响

本研究聚焦于"不同围压下煤层波速的实验分析"，主要探讨了采自山西省阳泉某煤矿15号煤层的六块煤样在常规和变温变压条件下的超声波测试结果。研究发现，随着围压的提升，煤层的纵波速度(Vp)和横波速度(Vs)均呈现出增长趋势，这表明压力对煤层物理性质有显著影响。实验数据揭示了两者与压力之间存在二次相关关系，即随着压力的平方增加，波速线性增强。 煤层的裂隙发育程度对波速变化也起着关键作用。裂隙发育程度不同的煤样，其波速在围压增加时的响应差异明显，这意味着裂隙的多少和方向对煤层的力学特性有着直接的关联。此外，研究还注意到，在不同的围压条件下，煤层的纵波速度和横波速度之间存在良好的线性正相关关系，这为理解煤层的力学行为提供了重要的依据。 变方位超声波测试进一步揭示了煤层的各向异性特征，即在不同的测试角度下，横波速度表现出明显的差异，这反映了煤层内部结构的非均匀性。通过对主裂隙方向的确定，这项研究对于预测煤层瓦斯突出、煤层气勘探开发以及煤炭开采的安全性具有实际应用价值，因为了解煤层的物理特性和结构分布有助于优化开采技术和防止灾害的发生。 总结来说，这项实验不仅提供了关于煤层在不同围压条件下的动态特性数据，而且为煤炭行业的安全管理和资源开发提供了科学依据，提升了我们对煤层物理行为的理解，从而促进煤炭工业的可持续发展。