中国安全科学学报

作者：赵敖寒, 马衍坤, 刘健, 陈德重, 袁宏永, 付明

单位：1.安徽理工大学 省部共建深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室,安徽 淮南 232001; ；2.安徽理工大学 能源与安全学院,安徽 淮南 232001; ；3.山东能源新矿集团 华丰煤矿,山东 泰安 271000; ；4.清华大学 合肥公共安全研究院,安徽 合肥 230601

关键词：瓦斯压力,煤体,声发射(AE),单轴压缩,频带能量

基金：国家重点研发计划项目(2018YFC0808100);国家自然科学基金资助(51934007,51674009)。

为分析瓦斯环境对煤体受载破裂过程中的声发射(AE)频带能量的影响,以构造煤体为研究对象,利用自行研制的含瓦斯煤体试验装置进行单轴压缩试验,采用快速傅里叶变换(FFT)与小波包分析的信号处理方法,得到不同瓦斯压力下的煤体破裂AE频带能量特征。结果表明:瓦斯压力越大,煤体破裂产生的AE信号主频越大,频带越窄,频谱逐渐由复杂多峰形态转变为单峰形态;瓦斯环境下,随着受载应力的增加,频带逐渐丰富,频谱逐渐左移;当瓦斯压力变化时,2.92～4.38、4.38～5.84、7.3～8.76 kHz等3个频带的能量变化趋势较为明显;处于2.92～4.38 kHz频带内能量的变化量与4.38～5.84、7.3～8.76 kHz能量的变化量之和基本相等,且呈现相反的变化趋势;当构造煤体所受应力增加时,4.38～5.84与7.3～8.76 kHz分别为能量增加与减少幅度最大的频带;可以将2.92～4.38、4.38～5.84 kHz作为研究构造煤体在瓦斯环境中受载破坏的特征频带。

来源：2020年第3期

《中国安全科学学报》期刊编辑部

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