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《煤体破裂声发射的频谱特征研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第29卷第3期煤 炭 学 报Vol.29No.32004年6月JOURNALOFCHINACOALSOCIETYJune2004 文章编号:0253-9993(2004)03-0289-04煤体破裂声发射的频谱特征研究王恩元,何学秋,刘贞堂,李忠辉(中国矿业大学能源科学与工程学院,江苏徐州 221008)摘 要:对受载煤体声发射的频谱特性及变化规律进行了测试及研究分析,结果表明,煤体受载破裂时,其声发射信号的频谱不是一层不变的,而是随载荷及变形破裂过程而发生变化,基本上是随着载荷的增大及变形破裂过程的增强,声发射信号增强,主频带增高.煤体声发射的频谱特征变化与煤体变形破裂过程密切相关
2、.关键词:煤体;声发射;频谱中图分类号:TD326;TD315文献标识码:AStudyonfrequencyspectrumcharacteristicsofacousticemissionincoalorrockdeformationandfractureWANGEn2yuan,HEXue2qiu,LIUZhen2tang,LIZhong2hui(SchoolofEnergyScienceandEngineering,ChinaUniversityofMiningandTechnology,Xuzhou221008,China)Abstract:Researchandanalysiswer
3、ecarriedoutonacousticemissionfrequencyspectrumcharacteristicandvarietylawofloadedcoalorrock.Theresultshowsthatacousticemissionfrequencyspectrumisvariousduringdeformationandfractureofloadedcoalorrock,andchangesalongwithloadanddeformationandfractureprocess.Thelargertheloadandstrongerthedeformationand
4、fractureis,thehigherthefrequencyzoneofacousticsignalis.Thechangeofthefre2quencyspectrumcharacteristicsofacousticemissionincoalorrockisincloserelationshipwiththedeformationandfrac2tureprocessofcoalandrock.Keywords:coalorrock;acousticemission;frequencyspectrum 煤岩体在外力或内力的作用下发生变形或破裂,以应力波的形式释放应变能,这就是声发
5、射.受载煤岩体破裂时能够产生声发射信号已被大量的实验及理论研究成果所证实.在实践应用方面也取得了很多有[1,2]益成果,如利用声发射技术进行岩爆预测和突出预测等.声发射的研究有着非常广阔的应用前景:揭示煤岩体破坏机理,预测、预报煤岩灾害动力过程,如煤与瓦斯突出、顶板塌陷、围岩变形、冲击地压、滑坡、地震及岩石混凝土建筑失稳等.前苏联用记录声噪脉冲数的方法预报煤与瓦斯突出,并在顿巴斯煤田进行了推广应用;平顶山煤业集团也从俄罗斯引进了声发射监测系统,并用于煤与瓦斯突出预报试验研[2]究.利用声发射技术预测、预报煤与瓦斯突出等煤岩灾害动力现象,与现行的静态预测方法相比,可克服人工、煤岩体分布不均匀及
6、受力状态不稳定的影响,可以实现连续动态监测预报.声发射方法虽然能够连续较有效地评估煤层边缘的突出危险性,是一种很有发展前途的预测方法,但目前其突出预测的可靠程度与生产实际的需要还有很大差距.了解煤岩体破裂过程中声发射的特征规律并从获得的声发射信息中分收稿日期:2003-05-06基金项目:国家自然科学基金资助项目(50204010);国家杰出青年基金资助项目(59925411);国家自然科学基金重点资助项目(50134040);江苏省自然科学基金资助项目(BK2001075)作者简介:王恩元(1968-),男,内蒙古卓资人,博士,副教授.Tel:0516-3884695,E-mail:wey
7、top@2631net290煤 炭 学 报2004年第29卷析得出能够准确反映煤岩破裂过程危险程度的本质特征是解决上述问题的关键. 本文研究的目的在于确定煤岩体受载破裂过程中声发射信号的频谱特征规律和变化趋势,为预测、预报煤岩灾害动力现象时确定监测参数提供依据.1 实验研究111 实验系统 实验研究的主要目的是确定煤体受载变形及破裂过程中产生声发射的频谱特性和规律,寻求煤岩体变形及破裂的前兆信息.实
