多因素作用下受载煤岩体电磁辐射规律实验研究

发布时间：2017-05-19 00:03

  本文关键词：多因素作用下受载煤岩体电磁辐射规律实验研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：冲击地压、煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害严重威胁着我国煤矿的安全高效生产，如何实现煤岩动力灾害的准确监测和预报成为矿井安全生产亟待解决的难题。电磁辐射技术应用于煤岩动力灾害的监测预报，对于提高预测的准确性和社会经济效益、保障矿山安全生产具有着重大的现实意义。 本文进行了单轴压缩、分级加载的煤样变形破坏电磁感应信号的实验研究，分析了煤样不同加载方式下受载变形直至破坏过程中的电磁辐射信号能量值的响应特征及规律。得出煤样在单轴加载过程中，，煤样发生主破裂前电磁辐射信号呈缓慢升高--平静期--突然升高的变化趋势，主破裂后EMR能量值信号升降不一；而在分级加载的作用下煤样的电磁辐射信号整体呈现缓慢升高--平稳--急剧升高的整体趋势，信号在恒载阶段会发生波动，煤样发生主破裂前EMR能量值信号较单轴煤样的丰富，但是信号波动幅度较小，强信号区域集中在载荷峰值前后的结论。 实验研究了浸水煤样受载破裂过程中电磁辐射信号的变化特征：一是煤样浸泡时间越长，在整个的加载过程中EMR能量值的信号越丰富，信号的变化较平缓，但电磁辐射信号的强度越低；二是浸泡煤样在加载的过程中，电磁辐射信号的强度整体较低，基本上都在50～70kHz的范围内波动，且在主破裂时刻的电磁辐射信号的增加幅度不如干煤那么明显。煤样浸泡后，坚固性系数从0.70减小到0.61，抗压强度下降了59.31%，进而对煤样受载破裂的电磁感应信号产生影响。 煤-瓦斯体系吸附达到平衡时的煤样加载破裂的整个过程中的承载能力降低为47~48KN，加载过程中多次出现次断裂的现象；其EMR能量值较弱，但在加载初期其EMR能量值就达到了260~300kHz，即有较强的能量值产生，电磁辐射信号的能量值经历了瞬间峰值--降低—平稳--又突然升高的阶段分布的变化特征。 在实验和理论研究的基础上，利用桃山矿、长沟峪矿等煤矿冲击地压、掘进工作面注水及放炮等措施前后的电磁辐射信号的现场测试数据对实验结论进行了验证，结果表明两者之间具有较好的一致性。
【关键词】：电磁辐射 加载方式 瓦斯吸附 煤体注水
【学位授予单位】：华北科技学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD76
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目录8-12
• 图清单12-15
• 表清单15-16
• 1 绪论16-22
• 1.1 论文研究背景及意义16-17
• 1.2 煤岩电磁辐射国内外研究现状17-18
• 1.3 煤岩电磁辐射的影响因素研究综述18-19
• 1.4 存在的问题及不足19
• 1.5 课题研究的主要内容19-20
• 1.6 技术路线20-22
• 2 煤体变形破裂电磁辐射实验研究22-28
• 2.1 实验系统建立22-25
• 2.2 试样制备25-26
• 2.3 实验方案26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 3 不同加载方式下煤样电磁辐射实验研究28-47
• 3.1 煤样单轴压缩实验结果28-37
• 3.2 煤样分级加载实验结果37-41
• 3.3 电磁辐射机理分析41-45
• 3.4 本章小结45-47
• 4 煤样电磁辐射信号影响因素分析研究47-71
• 4.1 相关性分析47-49
• 4.2 水对煤样电磁辐射信号的影响49-63
• 4.3 平衡态瓦斯对煤样电磁辐射信号的影响63-70
• 4.4 本章小结70-71
• 5 煤岩动力灾害电磁辐射信号特征实例验证71-80
• 5.1 现场测试概述71-72
• 5.2 现场测试数据分析72-78
• 5.3 本章小结78-80
• 6 全文结论与展望80-82
• 6.1 结论80-81
• 6.2 展望81-82
• 参考文献82-88
• 作者简历88-92
• 学位论文数据集92

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：377367