含瓦斯煤体受载破坏的电位信号灰色突变特征研究

来源 :34届国际采矿岩层控制会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chrisbye
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  利用含瓦斯煤受载破坏表面电位实验系统,测试研究了不同瓦斯压力下煤样受载破坏产生的电位信号变化规律及其灰色突变特征。结果表明:含瓦斯煤的破坏是载荷与瓦斯气体共同作用的结果,高压瓦斯的"蚀损"作用促进了煤体的破坏,引起较高的电位信号。究其原因当煤样受载破坏时,高压瓦斯会"楔入"新生裂纹,加速煤体的破坏,从而产生较高的电位强度,且煤体产生的电位强度与充入的瓦斯压力大小成正比。建立了含瓦斯煤破坏电位信号和载荷灰色-突变模型,分析了含瓦斯煤破坏的电位信号、载荷突变规律包含损伤积累、破坏临界、失稳破坏3种状态:随加载进行,电位和应力的突变判别式△处于增大趋势,在试样开始破裂前电位的△达到最大值,表明含瓦斯煤样在线弹性阶段所受损伤正逐渐积累;在煤样主破裂前的裂隙自组织阶段,电位和应力的判别式△均下降至等于零,说明此时煤样处于破坏临界状态;在煤样的破裂阶段,电位和载荷的突变判别式△均急剧降低至小于零,表明试样完全破坏。电位信号的灰色突变特征对含瓦斯煤破坏具有明显的前兆特征。
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