不同加载速率含水煤层渗透性及声发射实验研究

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:haobs
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
众所周知,我国煤矿中危害最大的灾难即煤岩瓦斯动力灾害,其中煤与瓦斯突出事故的危险性及危害性首居其位。可采前,煤体原应力处于平衡状态,但当采动加载时原平衡状态转变为增加垂直应力到超过荷载极限,同时降低水平应力的采动响应过程。发生煤与瓦斯突出时产生变形、破裂过程中会以声波的形式进行传播煤岩体内部微裂隙结构、地应力变化等可以作为预兆信息,本论文利用WYS-800微机控制电液伺服三轴瓦斯渗流实验装置及声发射检测系统,结合水分、瓦斯及不同加载速率综合因素,改进了加载条件及过程,除了研究力学性质、声发射信号序列演化规律,并新添加了渗流性能。具体研究内容如下:(1)不同加载速率下试件的应力应变力学特性很相似,但随着试件加载速率的增大,轴向应力峰值明显降低。同时不同加载速率加载过程试件出现体积扩容现象。(2)在瓦斯压力为1MPa、围压卸载速率为0.01MPa/s加载条件下,煤样渗流速率、渗透率与加载速率呈正相关非线性趋势,但渗流速率、渗透率随着加载速率增大其变化速率减小。指数函数k=a-bc~x可以更好表征加载速率与渗流速率、渗透率关系,其中a、b、c为拟合系数。该关系式中对于高含水率试件拟合度会更高。(3)与高含水率试件相比,含水率煤样的渗透率和渗流速率随着含水率的增大。相同含水率条件下,加载速率的变化幅度越大,渗透率和渗流速率增大的幅度也越大。不同含水率下的含瓦斯煤渗透率呈现一定下降趋势,且含水率与渗透率之间符合二次多项式关系,加载速率越大,拟合效果越好。(4)煤体初始瓦斯渗流过程中声发射信号出现间歇性特征,即出现一个密集段后紧接着一个短暂的间歇段,间歇段内的信号相比于密集度较微,整个渗流过程声发射信号逐渐减弱。但随着含水率的增大,初始瓦斯渗流过程声发射信号呈现逐渐增大趋势。(5)不同含水率条件下试件受载过程中声发射计数率变化与应力变化趋势几乎一致。随着含水率的递增,应力峰值及声发射累积计数呈现减弱趋势。对比不同加载速率下含瓦斯煤受载过程的声发射特征参数表明加载速率越大,试件整个过程声发射事件数越多,且平均幅值越大。在试件破坏前,声发射事件数积聚增多,直至破坏。其中可用幂函数来表征加载速率与声发射累积计数之间的关系。此论文研究的是利用声发射技术捕捉有效声波预兆信息,监测分析的结果对于监测煤体内部损伤机制、演化过程及优化含瓦斯煤动力灾害的预测预防治理措施有实际应用意义。
其他文献
播种方式是影响小麦高产的重要因素之一,正确处理小麦与播种方式的关系对保证我国粮食安全具有重要意义。本试验于2017-2018年,在西北农林科技大学永寿旱作农业试验站进行,以中麦175新小麦品种为试验材料,采用对比法设计,研究条播(CK)、宽幅精播、宽幅沟播3种播种方式对其生长发育、抗倒性、产量和籽粒品质的影响,以期丰富完善中麦175小麦的栽培技术,为其生产与推广提供参考和依据。主要研究结果如下:1
世界经济全球化本质上就是一个内在的、充满矛盾的过程,既对立又统一,既有挑战又有机遇。这就要求我们必须用马克思主义的辨证思想观点,正确认识当今世界的经济全球化。
对垃圾填埋场渗滤液的研究现状进行了论述,分析了渗滤液的来源、危害、控制以及处理,并提出了渗滤液处理的一些建议,仅供专业技术人员参考。
一个企业的价值主要是由其核心员工创造的。目前,我国国有企业人才流失比较严重,其原因就在于企业的激励机制不合理,导致优秀的人才频频流失。本文从待遇留人、环境留人、感
复合固体推进剂广泛应用于航天火箭及常规战备武器中,其基体与填料间的界面问题一直是科研工作者关注的焦点。因基体/填料界面属于推进剂的弱作用点,研究界面问题可在一定程
在2000多年前的古代奥林匹克运动会上就有开始有了中长跑项目的比赛。中长跑项目的崛起和流行则源于19世纪末的英国,继英国之后,在世界范围内掀起了一场中长跑热的热潮。近年来
三、圆弧形踏面与钢轨的接触前一部分讲的只是一些基本概念,实际上轮轨接触几何参数对于现代列车-轨道动力学的研究来讲,的确是一个重要的基础课题。在第一节中,曾提到磨耗
随着传统化学农药的大量使用,害虫体内的抗药性逐渐提高,生物防治逐渐被越来越多的人所关注,然而某一种天敌有时并不能够对单一害虫的整个生活史具有良好的控制效果。为了提高生物防治的效果,减少不必要的经济损失,多种天敌联合应用是现代生防的热门话题,但由于多种天敌之间除了协同作用外还有可能存在捕食或寄生作用、拮抗和对自然资源进行竞争等关系,因此受到很大的争议。尤其是对于杀虫广谱性的昆虫病原真菌来说,其在杀死
目的 :探讨不同场强的电磁脉冲辐射对睾丸结构的影响。方法 :二级昆明雄性小鼠 114只 ,随机分为辐射组和对照组。辐射组小鼠分别接受 8× 10 3 ,2× 10 4,6× 10 4V/m电磁脉
睾丸是电磁辐射敏感的靶器官之一,电磁辐射(包括微波、极低频率电磁场、脉冲电磁场、电场和静电磁场)不仅可以引起睾丸结构和功能的损伤,造成性功能和生精能力下降,而且可影