赵固二_(1)煤样冲击倾向性与声发射特征的试验研究

作     者：冯志杰 苏发强 苏承东 郭健卿 FENG Zhijie;SU Faqiang;SU Chengdong;GUO Jianqing

作者机构：中国科学院信息工程研究所北京100093 河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454010 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 中国科学院大学网络空间安全学院北京100049 

出 版 物：《采矿与安全工程学报》 (Journal of Mining & Safety Engineering)

年 卷 期：2022年第39卷第1期

页      面：25-35页

核心收录：

学科分类：1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 0837[工学-安全科学与工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开放基金项目(SKLGDUEK2004) 西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室开放基金项目(SKLCRKF1902) 河南省矿产资源绿色高效开采与综合利用重点实验室开放基金项目(KCF201801) 

主　　题：冲击地压 煤样 单轴压缩 冲击倾向性指数 声发射特征 

摘      要：煤矿冲击地压是煤矿灾害之一,煤岩体冲击倾向性指数是煤岩体的自然属性,利用RMT-150B伺服试验机对赵固二_(1)煤样进行冲击倾向性指数测试,在加载过程同步进行声发射信号检测,分析煤样冲击倾向性指数、关联性及声发射特征。试验结果表明:在煤样受载变形破坏过程中始终伴随着声发射事件,当载荷接近煤样峰值强度时宏观裂隙逐步形成,声发射活动异常活跃,声发射幅值、计数和能量均达到最大值,且超前于峰值强度3~17 s,声发射计数和能量累计曲线出现突变现象,可以作为判定煤样临近破坏前兆信息,与峰值前相比峰值后的声发射幅值、计数、能量有所降低。煤样抗压强度与弹性模量、峰值前积蓄能量呈正相关性,与冲击能指数、动态破坏时间呈负相关,可以采用线性拟合来表征单轴抗压强度与弹性模量、峰值前积蓄能量的特征。煤样抗压强度越高、弹性模量越大,积蓄弹性能越高,发生冲击地压的危险强度也就越大。对于煤层进行弹性能指数鉴定时,采用声发射同步检测煤样损伤演化过程,依据声发射突变信号作为卸载点更有利确定样弹性能指数。赵固二_(1)煤样单轴抗压强度为53.0 MPa,弹性模量为4.21 GPa,冲击能量指数5.45,动态破坏时间为708 ms,弹性能指数为16.44,综合评定二_(1)煤为(Ⅲ类)强冲击类型煤层。