煤巖電荷感應(yīng)信號(hào)預(yù)測(cè)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(cè)對(duì)及時(shí)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(hào)變化特征預(yù)測(cè)沖擊地壓是一種可行有效方法。本文用理論分析、室內(nèi)實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)對(duì)煤巖體電荷感應(yīng)信號(hào)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(hào)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),研究了不同類(lèi)型煤巖體在相同加載速率下電荷感應(yīng)信號(hào)特征及其變化規(guī)律;同類(lèi)型煤巖體在不同加載速率下電荷感應(yīng)信號(hào)特征及其變化規(guī)律;煤巖體變形過(guò)程中電荷感應(yīng)信號(hào)與抗壓強(qiáng)

2、度關(guān)系。得出不同加載速率下同類(lèi)型煤巖體電荷感應(yīng)信號(hào)隨加載速率增大,電荷感應(yīng)信號(hào)增加。不同類(lèi)型煤巖體在相同加載速率下,其變形破裂過(guò)程中電荷感應(yīng)信號(hào)幅值有隨極限應(yīng)力增加而增加趨勢(shì)。建立了溫度對(duì)煤巖產(chǎn)生電荷感應(yīng)信號(hào)影響的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),研究了巖體隨溫度變化過(guò)程中電荷感應(yīng)信號(hào)特征及其變化規(guī)律。得出隨溫度升高,電荷感應(yīng)信號(hào)增強(qiáng);環(huán)境溫度對(duì)電荷感應(yīng)信號(hào)預(yù)測(cè)沖擊地壓幾乎無(wú)影響。建立了煤巖體受摩擦對(duì)其電荷感應(yīng)信號(hào)影響的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),研究了煤巖體受摩擦過(guò)程中的電荷

3、感應(yīng)信號(hào)特征及其變化規(guī)律。得出煤巖體受摩擦過(guò)程中電荷感應(yīng)信號(hào)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(hào)值越高。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析得出,煤巖體電荷產(chǎn)生的主要機(jī)理是煤巖在受載過(guò)程中,煤巖顆粒、礦物質(zhì)顆粒和膠結(jié)物相互之間會(huì)發(fā)生滑動(dòng)、錯(cuò)動(dòng),因摩擦而產(chǎn)生電荷。煤巖電荷感應(yīng)信號(hào)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(hào)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(hào)對(duì)沖擊地壓的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)是可行有效的,從監(jiān)測(cè)