不同围压下煤岩声发射基本特性及损伤演化

摘要

利用PCI-2声发射系统对四川芙蓉白皎煤矿煤岩展开不同围压(0、8、16、25 MPa)的声发射试验研究,旨在揭示不同围压下煤岩破坏过程的振铃计数率、声发射时空分布、声发射b值及破坏煤岩的损伤特性变化规律,为有效预测煤岩破坏提供有利的理论依据.研究表明:声发射现象能够较好地反映煤岩内部裂纹的扩展情况,围压对煤岩破坏具有一定的抑制作用.随围压增大,振铃计数率平静期越长;单轴、三轴状态下振铃计数率高频段发生时段不同.单轴状态下声发射定位点均匀分布于煤岩内部,三轴状态下则集中分布于破坏截面.随围压增大,峰前声发射b值波动现象增强,可利用b值变化预测煤岩破坏.基于累计振铃计数、结合煤岩破坏应力建立煤岩损伤破坏模型,结合声发射振铃计数率、时空分布、b值及损伤变量可对煤岩有效破坏的前兆应力点进行预测.研究成果将为煤岩破坏的微震监测分析奠定基础.