煤岩失稳前兆:不同尺寸冲击倾向煤样声发射b值研究
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更新于2024-09-04
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"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。
2018-04-01 上传
2020-04-24 上传
2020-05-10 上传
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