煤巖電荷感應(yīng)信號預(yù)測沖擊地壓研究.pdf

1、沖擊地壓是世界范圍內(nèi)煤礦礦井中最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一,預(yù)測對及時采取區(qū)域性防范措施和局部性解危措施十分重要,以電荷感應(yīng)信號變化特征預(yù)測沖擊地壓是一種可行有效方法。本文用理論分析、室內(nèi)實驗及現(xiàn)場監(jiān)測對煤巖體電荷感應(yīng)信號規(guī)律及影響因素進(jìn)行研究。建立單軸壓縮煤巖變形電荷感應(yīng)信號實驗系統(tǒng),研究了不同類型煤巖體在相同加載速率下電荷感應(yīng)信號特征及其變化規(guī)律;同類型煤巖體在不同加載速率下電荷感應(yīng)信號特征及其變化規(guī)律;煤巖體變形過程中電荷感應(yīng)信號與抗壓強

2、度關(guān)系。得出不同加載速率下同類型煤巖體電荷感應(yīng)信號隨加載速率增大,電荷感應(yīng)信號增加。不同類型煤巖體在相同加載速率下,其變形破裂過程中電荷感應(yīng)信號幅值有隨極限應(yīng)力增加而增加趨勢。建立了溫度對煤巖產(chǎn)生電荷感應(yīng)信號影響的實驗系統(tǒng),研究了巖體隨溫度變化過程中電荷感應(yīng)信號特征及其變化規(guī)律。得出隨溫度升高,電荷感應(yīng)信號增強;環(huán)境溫度對電荷感應(yīng)信號預(yù)測沖擊地壓幾乎無影響。建立了煤巖體受摩擦對其電荷感應(yīng)信號影響的實驗系統(tǒng),研究了煤巖體受摩擦過程中的電荷

3、感應(yīng)信號特征及其變化規(guī)律。得出煤巖體受摩擦過程中電荷感應(yīng)信號與煤巖性質(zhì)有較大關(guān)系,煤巖越硬,摩擦?xí)r產(chǎn)生的電荷感應(yīng)信號值越高。根據(jù)實驗結(jié)果分析得出,煤巖體電荷產(chǎn)生的主要機理是煤巖在受載過程中,煤巖顆粒、礦物質(zhì)顆粒和膠結(jié)物相互之間會發(fā)生滑動、錯動,因摩擦而產(chǎn)生電荷。煤巖電荷感應(yīng)信號信息綜合反映了沖擊地壓的主要影響因素,電荷感應(yīng)信號值主要反映了煤巖體的受載程度及變形程度。采用煤巖電荷感應(yīng)信號對沖擊地壓的危險性評價及預(yù)測預(yù)報是可行有效的,從監(jiān)測