同尺寸煤岩样单轴压缩变形破坏微震特征研究.docVIP

 n 同尺寸煤岩样单轴压缩变形破坏微震特征 研究 薛世鹏，王恩元，魏丽娜，蒲阳** 5 10 （中国矿业大学安全工程学院，徐州 221008） 摘要：本文选取现场典型煤岩试样，利用微机控制电液伺服压力试验机进行单轴压缩实验， 研究分析了单轴压缩加载模式下煤岩样变形破坏微震信号特征及应力变化特征。实验结果表 明：煤岩样在单轴压缩变形破坏过程，在主破裂发生前呈现出很弱的微震信号，主破裂时振 幅、应力达到最大值，信号集中、峰值变化明显；整个破裂过程经历了明显的初始平静期、 上升期、剧烈期和下降期以及最后的沉寂期。微震信号的变化与应力对应良好，基本呈正相 关。 关键词：同尺寸煤岩；单轴压缩；微震 中图分类号：X936 文献标识码：A 文章编号：2011-0906-0808-061 15 Research on the Same Size of Coal and Rock Sample under Uniaxial Compression Deformation and Failure Characteristics of Microseisms Xue Shipeng, Wang Enyuan, Wei Lina, Pu Yang 20 25 30 35 40 (Faculty of safety Engineering,China University of Mining and Technology,xuzhou 221008) Abstract: This paper select the typical site coal samples and use computer-controlled electro-hydraulic pressure testing machine for uniaxial compression experiments, and the micro-seismic signals and stress characteristics of coal samples during deformation and failure under uniaxial compression were researched and analyzed. The results show that: coal and rock samples in uniaxial compression deformation and failure process, before the main rupture showing weak micro-seismic signals, the amplitude and the stress of the main rupture reached the maximum, concentration of the signal and the peak changes significantly. The rupture process undergone significant initial quiet period, rise, intense period, decline period and the silence period. The change of Micro-seismic signals correspond excellent with the stress, the basic was positively correlated Key words: the same size of coal and rock; uniaxial compression; micro-seismic 0 引言 煤岩体的断裂破坏，冲击地压等煤岩灾害，极大影响了煤矿安全生产。在发生煤岩体断 裂压缩，均伴有微震事件的发生。煤岩体的压缩变形破坏产生的微震信号的研究，揭示煤岩 体微观破裂过程和煤岩体微震信号的变化，促进煤岩体微震监测技术的发展和应用，具有重 要的理论和现实意义[1-2]。 煤岩石作为一种非均质材料，存在着尺寸效应现象，同尺寸煤岩石的变形破坏曲线变化 往往有很大的差异[3]，因而同尺寸煤岩石不同的微震信号一直是煤岩微震监测中重要的研究 课题之一。尽管目前对于煤岩微震信号和变形破坏特征的研究已经取得了一些成果，但是对 煤岩样变形破坏过程中微震信号的变化特征研究仍有待提高[4-5]。有鉴于此，本文使用同尺 寸煤岩的单轴压缩加载方式，通过对比分析煤岩体单轴压缩产生的微震信号规律，更好的理 作者简介：薛世鹏（1986-），男，硕士研究生，主要研究方向：矿井瓦斯防治 通信联系人：王恩元（1968-），男，教授，从事煤岩动力灾害预测预警研究. E