突出煤岩纵波波速与应力相关关系

论文摘要

为探究井下煤与瓦斯突出灾害的发生机理并实现监测预警,运用微机控制电液伺服岩石试验机对突出型煤试样进行单轴加载破坏实验,分析了试样破坏特征及力学特性,采集震动波信号,与实际结果拟合后得到波速与应力的耦合规律,并建立了波速与应力间的试验关系模型,利用矿震信号进行了突出煤层震动波层析成像现场试验验证。结果表明,在单轴加载条件下,纵波波速与突出煤样应力之间存在指数函数关系Vp=a+kerx,在加载初始阶段纵波波速变化梯度大,随后变化梯度逐渐减小并趋于线性,与实测值的相关系数计算结果表明模型相关度达0.883,能较准确描述波速与应力的变化关系。现场震动波层析成像得到的应力异常区域与现场采掘地质条件对应良好,验证了上述突出煤岩纵波波速与应力的正相关关系。震动波层析成像可应用于突出煤层应力集中区探测,对矿井突出危险区域预测具有重要的现实意义。

论文目录

• 0 引 言
• 1 试样单轴加载波速测试实验系统
•   1.1 实验系统
•   1.2 试样制备
•   1.3 声波测试原理及方法
•   1.4 实验方案
• 2 单轴加载条件下波速与应力的相关关系
•   2.1 单轴压缩波速变化情况
•   2.2 单轴压缩下波速与应力的试验关系模型
•   2.3 单轴循环加载波速与应力的关系
• 3 突出危险煤层纵波波速与应力关系
•   3.1 金佳矿现场概况
•   3.2 震动波CT技术划分突出危险区
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 薛雅荣,宋大钊,何学秋,李振雷,巩思园,赵英杰

关键词: 煤与瓦斯突出,突出煤岩,震动波波速,应力与波速相关关系,震动波速层析成像

来源: 西安科技大学学报 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 矿业工程,安全科学与灾害防治

单位: 北京科技大学土木与资源工程学院,中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室

基金: 国家自然科学基金(51634001 51774023),中央高校基本科研业务费(FRF-TP-18-007C1)

分类号: TD324;TD713

DOI: 10.13800/j.cnki.xakjdxxb.2019.0512

页码: 826-835

总页数: 10

文件大小: 5063K

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