红外辐射探测预测煤矿冲击地压的试验研究

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1、第35卷第1期煤炭科学技术2007年1月试验研究红外辐射探测预测煤矿冲击地压的试验研究1,231311郭文奇,张拥军,安里千,于广明,李建辉,彭瑞东(11中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083;2.山西煤田地质局,山西太原030006;3.青岛理工大学,山东青岛260033)摘要:利用单轴加载系统和红外热成像技术,对山西水峪矿的煤岩变形过程中的红外辐射变化进行了探测试验研究。研究发现,煤岩表面红外辐射温度随着载荷的增加而出现阶段性变化,裂纹扩展区、应力集中区和破碎区的红外辐射温度变化存在阶段

2、性差异;应力集中区和裂纹扩展区的红外辐射温度比应力松弛区域和破碎区的红外辐射温度高;红外辐射温度变化可以反映出离工作面不同距离处的应力状态,以及应力集中区的范围以及应力转移过程;如果煤岩体红外辐射温度的变化规律是升温-降温-大幅度升温-大幅度降温,则预示着冲击地压发生的危险性。关键词:冲击地压;红外辐射;煤岩变形破裂;应力转移中图分类号:TD324文献标志码:A文章编号:0253-2336(2007)01-0073-05Testoninfraredradiationexplorationtechnologyt

3、opredictminebumpingpressure1,231311GUOWen-qi,ZHANGYong-jun,ANL-iqian,YUGuang-ming,LIJian-hui,PENGRu-idong(1.SchoolofMechanics,ArchtechureandCivilEngineeringChinaUniversityofMiningandTechnology(Beijing),Beijing100083,China;2.ShanxiCoalFieldGeologyBureau,Taiy

4、uan030006,China;3.QingdaoTechnologicalUniversity,Qingdao260033,China)Abstract:Withthesingleaxialloadingsystemandtheinfraredhotimagetechnology,aprobingtestresearchoninfraredradiationchangesofthecoalandrockdeformationinShanxiShuiyuMinewasconducted.Theresearch

5、showedthattheinfraredradiationtemperatureonthecoalandrocksurfacewouldbechangedwiththeincreasingoftheloadings.Therewasastagedifferentialininfraredradiationtemperaturevariationinthecrackingdevelopedzone,stressconcentratedareaandbrokenzone.Theinfraredtemperatu

6、revariationcanreflectthestressstatuswithdifferentdistancestotheminingface,thestressconcentratedzoneareaandthestressdisplacementprocess.Ifthevaria-tionlawoftheinfraredtemperatureofthecoalandrockistemperatureincreasing,temperaturedecreasing,hightemperatureinc

7、reasingandhightemperaturedecreasing,itpredictsthedangerofbumpingpressureoccurred.Keywords:bumpingpressure;infraredradiation;coalandrockdeformationbreaking;stressdisplacement目前冲击地压危险预测主要采用钻屑法,它是目前,红外技术的应用已扩展到煤岩、混凝土[5~11]通过钻屑量大小估算煤壁附近应力情况。在实际中及结构的力学行为与灾变领域,为冲

8、击地压、[1~4]还有其他预测方法,如声发射、微震测试技煤与瓦斯突出等矿井灾害动力现象提供了一种新的术、矿压观测法等。以上几种方法,都有一定的实预测方法。本文对单轴加载中煤岩的红外辐射进行用性,同时都有明显的缺点。目前应用较为广泛的了试验研究,研究煤岩体受载破裂过程中的红外辐预测方法还有声发射和微震监测法,虽然能够连续射变化规律及影响机制,研究红外辐射法预测冲击监测采掘工作面的煤岩体活动,但是由于使