单轴压缩下不同层理煤能量演化及红外辐射特征
张国宁
赵毅鑫
孙远东
宫智馨
中国矿业大学(北京)共伴生能源精准开采北京市重点实验室,北京 100083;中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京 100083
摘要：为了研究不同层理煤变形破坏过程中能量演化及红外辐射响应特征,以红庆河煤矿 3-1煤层的煤样为研究对象,开展了 4种不同层理角度(0°、30°、60°及 90°)单轴压缩试验,并利用红外热成像仪监测煤样变形破坏过程中的红外温度场特征.试验结果表明:随着层理角度的增加,试样的抗压强度及应变能均呈"V"形变化趋势,60°时达到最小值,层理对峰前阶段的弹性应变能Ue及峰后阶段的耗散能Ud影响显著;不同层理角度煤样整体上表现为升温趋势,平均红外温度前兆点为0.84σp;试样破坏模式导致温度变化范围不同,0°和30°试样以张-剪破坏为主,升温幅度分别为1.12、1.30℃,而 60°试样以单一剪切破坏为主,升温幅度较低为 0.46℃,90°试样破坏以拉伸破坏为主,升温幅度最低为 0.4℃;应变能与平均红外辐射温度呈正相关关系,相关程度排序为总应变能U<弹性应变能Ue<耗散能Ud.研究结果可以为煤岩动力灾害预警提供参考.
关键词：单轴压缩层理效应能量演化红外辐射前兆特征
分类号：TD313(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(52225402)
论文发表日期：2024-12-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：12( 48-59 )
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