加载速率与瓦斯压力对煤体破坏微震信号特征影响研究

作     者：陈浩 贾宝新 刘丰溥 周琳力 CHEN Hao;JIA Baoxin;LIU Fengpu;ZHOU Linli

作者机构：辽宁工程技术大学土木工程学院辽宁阜新123000 辽宁省矿山沉陷灾害防治重点实验室辽宁阜新123000 

出 版 物：《地震工程与工程振动》 (Earthquake Engineering and Engineering Dynamics)

年 卷 期：2023年第43卷第3期

页      面：239-248页

核心收录：

学科分类：0819[工学-矿业工程] 081903[工学-安全技术及工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(51774173) 辽宁省“兴辽英才计划”项目(XLYC2007163) 辽宁工程技术大学学科创新团队资助项目(LNTU20TD08) 辽宁省“百千万人才工程”资助项目(2021921023)。 

主　　题：动力灾害 微震信号差异 HHT变换 瓦斯压力 加载速率 

摘      要：为研究加载速率与瓦斯压力对煤体破坏微震信号特征的影响,应用高频微震监测设备,开展不同瓦斯压力条件下煤体不同加载速率加载破坏全过程高频微震监测试验。由试验可得:随着加载速率的提高,煤体试件抗压强度增大、破坏时间减少、弹性模量与软化模量也随之增加,煤体冲击倾向性增大;与之相较,瓦斯压力的提高,煤体试件抗压强度降低、破坏时间增加、弹性模量与软化模量降低,冲击倾向性减小。HHT变换得到不同瓦斯压力和不同加载速率下煤体试样破坏微震信号边际谱。通过频谱分析得到:随着加载速率的提高,微震信号的中心频率和优势频率降低;随着瓦斯压力的提高,微震信号的中心频率和优势频率增大。煤岩破裂信号的频率与强度无关,与试样破坏方式和裂隙的发育有关。冲击地压和瓦斯突出发生时,均可以改变煤岩裂隙的发育形式,因此,煤岩破裂信号频率特征可以作为矿井动力灾害特征差异的研究。