颗粒煤岩破裂过程的声发射与电荷感应试验研究

本文主要探讨了"颗粒煤岩破裂过程的声发射与电荷感应现象"。作者肖晓春等人在辽宁工程技术大学力学与工程学院进行了一系列研究，他们针对煤岩体的颗粒间摩擦和黏结力作用，构建了一个基于颗粒物质力链失稳的煤岩体破裂判据。通过单轴压缩试验，他们发现颗粒煤岩的抗压强度和弹性模量随粒径的增加呈现出降低的趋势，这从微观角度验证了煤岩在单轴压缩下张拉破坏主要源于剪切作用。 分级和循环加载实验进一步揭示了声发射和电荷感应信号与力链中颗粒摩擦以及粘结状态的紧密关联。声发射主要由微裂隙的张拉破坏和颗粒摩擦错动引起，而电荷感应则源自煤岩颗粒间的摩擦和微破裂面的交互错动，导致大量自由电荷的产生。声信号的周期性高-低-高变化次数可以作为预测煤岩体分级和循环加载次数的指标，而电荷信号的首次突变-平稳-突变模式则是划分采动岩体应力阶段的关键依据。 声和电荷信号幅值的显著变化是煤岩体失稳的重要预兆，这些物理信息对于预测煤岩体稳定性至关重要，有助于及时采取预警和防护措施。这项研究不仅深化了对煤岩破裂机制的理解，也为煤炭开采过程中的灾害预防提供了科学依据和技术支持，具有很高的行业研究价值，被归类为煤炭学领域的核心期刊文章，受到国家自然科学基金面上项目的资助。