潮湿煤体压缩破裂过程中红外辐射演化特征研究

作     者：唐一举 刘静 郝天轩 李帆 赵立桢 唐国喜 TANG Yiju;LIU Jing;HAO Tianxuan;LI Fan;ZHAO Lizhen;TANG Guoxi

作者机构：河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000 河南工业和信息化职业学院河南焦作454000 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454000 河南神火兴隆矿业有限责任公司河南许昌461000 

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：192-199页

核心收录：

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51774117) 河南省高等学校重点科研项目(22B620001) 

主　　题：压缩破裂 水分 红外辐射 

摘      要：为探寻水分对煤体破裂过程表面温度分布的影响,对不同含水率试样进行加载破裂试验,研究其表面红外辐射温度的演化特征,并以平均红外辐射温度AIRT、温度极差R、分形维数D、红外热像特征进行分析研究。结果表明:干燥、潮湿试样表面平均红外辐射温度总体上均表现为随载荷增加呈下降趋势,但在临近破裂时出现了明显异常:干燥试样表现为升温前兆,潮湿试样为降温前兆;干燥试样温度极差R与载荷的变化呈负相关,表现为随载荷增加呈下降趋势,在变形进入破裂阶段,R曲线出现了局部跳跃突增点,而潮湿试样温度极差R与载荷的变化步调基本一致,具有良好的同步性;随着试样含水率的提高,分形维数N表现为下降趋势,平均红外辐射温度曲线的波动幅度也就越小,水分对煤体的红外辐射变化起到了抑制作用;潮湿试样在加载过程中热像出现了非均匀性变化,上部出现了条带状的辐射强度分异现象,热像特征变化相对平静,而干燥试样加载到破裂的整个过程中,试件中部出现“O形蓝色高温区域,热像特征变化明显。该研究为预测含孔隙、裂隙煤体特别是含水情况下变形破裂失稳提供了新内容。