低围压煤样破裂过程次声波响应特征研究

来源：中国安全科学学报杂志2020年第2期北京时间：

作者：王云刚, 邓万九, 张宏图, 魏建平, 徐彦茹

单位：1.河南理工大学 安全科学与工程学院,河南 焦作 454000; ；2.河南理工大学 河南省瓦斯地质与瓦斯治理省部共建国家重点实验室培育基地,河南 焦作 454000; ；3.河南理工大学 煤炭安全生产河南省协同创新中心,河南 焦作454000

摘要：为实现次声波监测煤矿井下地质灾害,利用煤岩蠕变-渗流加载、声发射采集、次声波采集系统监测低围压煤样破裂失稳过程,对比分析围压缸内油体耦合的第1路次声波信号与围压缸外与空气耦合的第2路信号,第1路信号在破坏前响应特征明显,与应力-应变曲线、声发射信号一致性较好,弹性阶段前无明显变化,且优于第2路信号,塑性阶段后期信号异常,声压增大。研究结果表明:煤样破坏引起宽频带现象,频率较低信号强度较大,1 Hz处强度最大;可将异常次声波特征作为煤体破坏判定依据之一。

关键词：低围压加载,两路监测,次声波,时频分析,响应特征

基金资助：国家自然科学基金资助(51574112,U1704129);河南省基础与前沿技术研究计划项目(14230013211)。