煤岩巷道掘进过程电磁辐射的时空分布规律研究

摘要

首先通过FLA3D软件对矿山巷道掘进过程中煤岩内部应力场分布规律进行数值模拟；然后在煤岩变形破裂过程中产生的电磁辐射（EME）强度与煤岩内部应力之间的力电耦合方程的基础上，研究巷道掘进过程中产生的电磁辐射信号的时空分布规律。研究结果表明：模拟应力值的变化规律与理论分析和现场实际测定围岩应力的显现规律是一致的，从而说明该方法能正确模拟现场煤岩在开挖过程中受采动影响时内部应力场的变化规律；电磁辐射（EME）信号强度在巷道监测空间的变化规律是：沿巷道高度方向为顶底板处小于中部，在水平方向的分布则是左、右端均小于中间；EME信号的时变规律则是，随着时间的增加，EME信号在同一监测点的变化先是逐渐增加，增加到一定程度后趋于平缓，反映了煤岩体内部应力的变化规律。现场实际测定结果亦表明，钻孔内不同深度所测定电磁辐射强度的规律变化基本上与模拟结果相同，从而说明用力电耦合方法来研究煤岩变形破裂电磁辐射的时空分布规律是可行的，可以有效地指导实践。