当前位置:主页 > 科技论文 > 矿业工程论文 >

煤样吸水全过程纵波波速变化规律及波形特征实验研究

发布时间:2018-05-18 14:54

  本文选题:采矿工程 + 煤样 ; 参考:《岩石力学与工程学报》2017年08期


【摘要】:为了研究含水煤体的纵波波速变化规律及波形特征,开展原煤试样吸水全过程的纵波测试实验;研究煤体纵波波速与孔隙率、含水饱和度之间的变化规律;基于FFT和HHT研究不同含水饱和度煤样波形幅频和时频特征。结果表明:煤体纵波波速同时受孔隙率和含水饱和度的影响;波速随含水饱和度的增加总体呈现非线性增加趋势,当含水饱和度达到70%左右时,波速增加速率明显提高;水自身性质及煤体内部孔隙水均匀存在形式是导致含水煤波速增加的主要原因。纵波波速随孔隙率的增加总体呈现线性降低趋势,含水饱和度越高波速受孔隙率影响越小,表明水的存在降低了煤体孔隙率对波速的影响。煤样在吸水过程中的波形频率分布存在显著性差异,波形主频随含水饱和度的增加呈现向低频非线性移动的"频移"现象;含水饱和度越大、孔隙率越大,波形最大幅值越小。Hilbert三维能量谱能够反应波形的频带能量分布及随时间的变化特征;随着煤样含水饱和度的增加,波形高频成分所占比例逐渐降低,且高能量频带范围不断向低频移动,表明煤体中孔隙水不但加快了波形中所有频带能量的衰减速度,而且对高频信号的吸收损耗大于低频信号。
[Abstract]:In order to study the variation law and characteristics of P-wave velocity of water-bearing coal, the experiment of P-wave measurement of the whole process of water absorption of raw coal sample is carried out, and the variation law of P-wave velocity, porosity and water saturation of coal body is studied. The amplitude-frequency and time-frequency characteristics of coal samples with different water saturation were studied based on FFT and HHT. The results show that the longitudinal wave velocity of coal body is affected by both porosity and water saturation, and the wave velocity increases nonlinear with the increase of water saturation. When the water saturation reaches about 70%, the increase rate of wave velocity increases obviously. The main reasons for the increase of the wave velocity of water-bearing coal are the properties of water itself and the uniform existence of pore water in coal body. The wave velocity of the longitudinal wave decreases linearly with the increase of porosity, and the higher the water saturation is, the less the influence of the wave velocity is on the porosity, which indicates that the existence of water reduces the influence of coal porosity on the wave velocity. In the process of water absorption, there are significant differences in the wave frequency distribution of coal samples. The main wave frequency moves to the low frequency nonlinearity with the increase of water saturation, and the higher the water saturation is, the larger the porosity is. The smaller the maximum value of the waveform is. Hilbert three-dimensional energy spectrum can reflect the frequency band energy distribution of the waveform and its variation with time, and with the increase of the water saturation of coal sample, the proportion of high frequency components of the waveform decreases gradually. And the high energy band range is moving to the low frequency band, which indicates that the pore water in the coal body not only accelerates the attenuation speed of all the frequency band energy in the waveform, but also absorbs the high frequency signal more than the low frequency signal.
【作者单位】: 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室;中国矿业大学矿业工程学院;中国矿业大学安全工程学院;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(51504250) 江苏省自然科学基金资助项目(BK20150183) 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室自主研究课题(SKLCRSM14X03)~~
【分类号】:TD821

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 晁俊奇;罗运军;侯建军;郑仿修;;高温石灰岩纵波波速的实验研究[J];河南理工大学学报(自然科学版);2009年06期

2 邢纪国,杜镰;砂岩横、纵波波速间关系的研究[J];实验室研究与探索;1998年03期

3 罗运军;秦本东;何军;;3种条件下砂岩超声波波速的试验研究[J];中国矿业大学学报;2012年01期

4 巩思园;窦林名;何江;贺虎;陆菜平;牟宗龙;;深部冲击倾向煤岩循环加卸载的纵波波速与应力关系试验研究[J];岩土力学;2012年01期

5 巩思园;窦林名;徐晓菊;何江;陆菜平;贺虎;;冲击倾向煤岩纵波波速与应力关系试验研究[J];采矿与安全工程学报;2012年01期

6 邓华锋;原先凡;李建林;何明;罗骞;朱敏;;饱水度对砂岩纵波波速及强度影响的试验研究[J];岩石力学与工程学报;2013年08期

7 陈新明;李小双;郭文兵;;粗砂岩高温后纵波波速特性的试验研究[J];能源技术与管理;2007年06期

8 田圆圆;;利用钻井资料预测纵波波速的新方法[J];内江科技;2013年04期

9 李建林;陈星;党莉;董艳华;程壮;郭靖;;高温后砂岩三轴卸荷试验研究[J];岩石力学与工程学报;2011年08期

10 李晓昭,安英杰,俞缙,徐鸣洁,刘彤,章杨松,罗骐先;岩芯卸荷扰动的声学反应与卸荷敏感岩体[J];岩石力学与工程学报;2003年12期

相关会议论文 前2条

1 杜守继;马明;陈浩华;邱一平;;花岗岩经历不同高温后纵波波速分析[A];第八届全国岩石动力学学术会议论文集[C];2003年

2 高平;郭才华;张流;刘若新;;几种壳幔岩石高温高压下的物理力学性质[A];第四届全国构造物理、第二届全国高温高压联合学术讨论会论文摘要[C];1989年

相关博士学位论文 前1条

1 张雪昂;声波全波列测井的数值模拟及响应规律[D];吉林大学;2015年



本文编号:1906259

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/kuangye/1906259.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户d1455***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com