预制大尺度单裂纹煤样破坏特征及电荷规律试验研究
王岗1
潘一山2
肖晓春1
1.辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁阜新,1230002.辽宁工程技术大学力学与工程学院,辽宁阜新123000;辽宁大学,辽宁沈阳110036
摘要：为有效提取含有宏观构造煤体失稳破坏的前兆信息,采用试验方法开展了完整煤样和预制不同倾角大尺度单裂纹煤样单轴压缩过程破坏特征及电荷信号规律的研究.结果表明:随预制裂纹倾角(裂纹与轴线方向的夹角)减小,煤样的峰值应力逐渐降低,达到峰值应力时间逐渐缩短,煤样由拉伸劈裂破坏向剪切滑移破坏转变,同时新生翼裂纹由垂直预制裂纹面的翼裂纹向平行预制裂纹面的翼裂纹转变;预制裂纹煤样由于宏观裂纹的存在,更容易发生破裂,在应力峰前就有显著电荷信号产生,因此预制裂纹煤样破裂前兆信息比完整煤样更容易被捕捉;随预制裂纹倾角由60°→45°→30°减小,煤样破裂首次高值电荷信号出现的时间逐渐提前,分别为68.5％σc和65.5％T,60.5％σc和47.0％T,37.5％σc和30.0％T(T为煤样全程破坏时间),应力峰后破坏阶段电荷信号幅值逐渐减小,电荷累积量曲线突变点增多且首次突变点有所提前;预制裂纹的存在通过改变煤样的变形破裂过程及形式从而实现对煤样破裂产生电荷规律的影响;可根据预制裂纹煤样破裂电荷信号相关特征,对现场进行宏观地质构造探测、以及对煤岩体节理或断层的产状进行合理的推断.有望为预测预报煤岩动力灾害提供新的方法和途径.
关键词：预制裂纹破坏特征电荷信号前兆信息动力灾害
分类号：TD326(矿山压力与支护)X936(安全工程)
资助基金：国家重点研发计划(2017YFC0804208)国家重点研发计划(2016YFC0801403-4)国家自然科学基金(51774164)
论文发表日期：2018-01-01
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：9( 2187-2195 )
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