煤岩破裂过程中应力对红外辐射的控制效应试验

• 作者: NAJEEM Adeleke 孙海 张垚 王烁康 马立强
• 来源期刊: 煤炭学报
• 学科: 工学
• 关键词: 红外辐射 应力 方差突变系数 控制效应 滞后性 保水开采
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 页码范围: 140-147
• 分类号: TD315
• 语种: 中文
• DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2016.5003

摘要

煤岩破裂是引发突水与煤柱失稳等矿山灾害的根本原因,准确有效地对煤岩受力破裂过程(裂隙发育过程)进行监测预警,是实现矿山保水开采和岩层控制的重要基础.煤岩在受力破裂过程中,伴随着应力调整会发生红外辐射变化,为探索应力变化与红外辐射变化之间的量化关系,提出煤样表面红外辐射方差突变系数新指标,进行煤单轴加载红外辐射观测实验研究.研究结果表明,应力对单轴加载煤样的红外辐射普遍具有控制效应,50 mm×50 mm×50 mm煤样表现出控制效应的比例约为93％;50 mm×50 mm×100 mm煤样表现出控制效应的比例约为85％.在红外辐射试验中,煤样表面红外辐射方差突变系数平均达到煤样应力调整系数的2个数量级,可运用此特征对承载煤岩体裂隙发育及破裂状况进行红外实时监测.同时,应力对红外射的控制效应具有时间滞后性,50 mm×50 mm×50 mm煤样的红外辐射方差突变平均滞后其应力调整时刻约2.7s,50 mm×50 mm×100 mm煤样的红外辐射方差突变平均滞后其应力调整时刻约2.9s.