基于聲發(fā)射的采空區(qū)煤巖失穩(wěn)預(yù)報(bào)研究.pdf

1、煤和巖石等脆性材料在受載荷變形與破壞過(guò)程中產(chǎn)生微破裂時(shí)伴有聲發(fā)射(acousticemission，AE)現(xiàn)象，因此AE技術(shù)是用來(lái)對(duì)材料在受載情況下，對(duì)材料內(nèi)部損傷進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的一種方法。煤礦采空區(qū)內(nèi)煤巖動(dòng)態(tài)損傷、破裂并演化致失穩(wěn)過(guò)程預(yù)報(bào)是災(zāi)害控制的前提之一。本研究以神東礦區(qū)大柳塔煤礦1<'-2>煤6m煤層全厚開采形成的采空區(qū)上覆圍巖動(dòng)態(tài)破壞與失穩(wěn)預(yù)報(bào)問(wèn)題為研究對(duì)象，嘗試?yán)寐暟l(fā)射技術(shù)，完成了不同加載模式下的煤和巖石破壞過(guò)程的聲發(fā)射特征

2、實(shí)驗(yàn)，同時(shí)完成了基于聲發(fā)射的物理相似模擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)，對(duì)采空區(qū)煤和巖石失穩(wěn)的聲發(fā)射特征參數(shù)(總事件、能率)與時(shí)間演化過(guò)程進(jìn)行對(duì)比分析，同時(shí)綜合分析應(yīng)力(S-stress)、聲發(fā)射(AE)和變形(D-deformation)之間蘊(yùn)涵的物理、力學(xué)機(jī)制以及煤巖斷裂與聲發(fā)射之間的相關(guān)性，借助煤巖介質(zhì)損傷與失穩(wěn)的聲發(fā)射理論定量地分析采空區(qū)煤巖介質(zhì)的孕裂和失穩(wěn)的規(guī)律及前兆。然后采用三維非線性有限差分程序FLAC<'3D>對(duì)采空區(qū)覆巖宏觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)