循环荷载作用下煤岩电荷感应与微震信号变化规律

来源：水资源与水工程学报杂志2023年第5期北京时间：

作者：赵扬锋，丁玲，刘玉春，李兵

单位：1.辽宁工程技术大学力学与工程学院,2.辽宁省矿山沉陷灾害防治重点实验室,3.辽宁工程技术大学理学院

摘要：为进一步提高深部地下工程中煤岩失稳破坏监测预警的针对性和准确性，采用自主研发的多通道电荷感应和微震综合监测系统，监测和分析在不等幅循环荷载作用下煤岩变形破裂过程中电荷感应和微震信号的时、频特性和能量特征，并与单轴压缩实验进行对比。结果表明：循环荷载下煤岩在不同阶段的电荷感应和微震信号各具特点，卸载段会产生较多微破裂和损伤，煤样在发生多裂纹贯穿劈裂破坏前会频繁出现峰值较小的电荷感应信号，需特别注意。对微震信号傅里叶变换进行频谱分析，发现微震信号频谱特征能够很好地反映煤样内部裂隙的扩展状态，并且主频幅值的增高与微震信号的增强具有同步性。采用电荷感应和微震信号共同划定煤岩的受载阶段，可以得到更加准确的失稳预警信息。

关键词：煤岩失稳破坏,循环荷载,电荷感应,微震信号,时频特征

基金资助：国家自然科学基金项目(52074142)；辽宁省自然科学基金项目(2022-MS-401)