煤岩失稳前兆：不同尺寸冲击倾向煤样声发射b值研究

"不同尺寸冲击倾向性煤样声发射ｂ值特征研究" 本文主要探讨了不同尺寸的强冲击倾向性煤样的声发射ｂ值在单轴压缩试验中的特征及其与煤岩体失稳破坏的关系。研究人员利用岩石力学试验机和AMSY-6声发射信号采集系统进行实验，通过分析声发射振幅随时间的变化，结合地震学中的 Gutenberg-Richter (G-R) 关系，揭示了煤岩体变形破坏过程的动态演化规律。 在试验中，发现计算声发射ｂ值时，无论是采用累计频次还是微分频次的方法，都能得出相似的规律。在数据量较小的情况下，推荐使用累计频次，而当数据量较大时，微分频次更为合适。声发射ｂ值的变化可以划分为三个阶段：初始波动下降阶段、非稳定过渡阶段和直线下降阶段，这与应力应变曲线的各个阶段相吻合。这一“递减-波动-下降”的模式为理解煤岩体的破坏过程提供了重要线索。 研究还发现，不同尺寸的煤岩试件在声发射变化趋势上存在差异。随着试件尺寸的增加，前期的ｂ值变化变得不稳定，但在进入塑性阶段后，不同尺寸的煤岩表现出较高的一致性。然而，尺寸效应在失稳破坏的前兆特征上并不显著。值得注意的是，声发射ｂ值在煤岩失稳破坏前都会降至最低点，这个转折点通常出现在峰值应力的0.80至0.85倍之间。因此，塑性阶段持续下降的ｂ值可以作为煤岩失稳破坏的一个可靠前兆指标。 该研究对理解和预测冲击倾向性煤岩的破坏行为具有重要意义，为矿山安全预防提供了理论支持。关键词涉及冲击倾向性、声发射ｂ值、前兆特征和尺寸效应，这四个概念是研究的核心，反映了煤岩力学性质与声发射技术在煤矿安全监测中的应用。