煤巖體振動破壞試驗(yàn)及微震信號特征
本文關(guān)鍵詞:煤巖體振動破壞試驗(yàn)及微震信號特征,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:通過所搭建的大型振動試驗(yàn)裝置和微震監(jiān)測系統(tǒng),探究不同激勵加速度和頻率條件下整體煤巖試件的振動破壞特性。利用希爾伯特-黃變換(HHT)對煤巖體受迫振動過程中的監(jiān)測信號進(jìn)行了模態(tài)分離和信號重構(gòu),并結(jié)合振動力學(xué)知識著重闡釋了共振放大效應(yīng)產(chǎn)生的機(jī)理。研究結(jié)果表明:微震傳感器監(jiān)測信號具有明顯的載波特征;當(dāng)激勵加速度峰值達(dá)到一定水平(0.5g)時,煤巖試件出現(xiàn)有效微震信號,首次破裂發(fā)生在煤層中,信號隨傳播距離的增大而衰減;隨著裂隙的產(chǎn)生和擴(kuò)展,煤巖試件自振頻率降低,當(dāng)激勵頻率等于煤體自振頻率時,試件會產(chǎn)生共振放大效應(yīng),微震信號明顯增強(qiáng);激勵加速度和激勵頻率對微震信號均有影響,激勵加速度峰值越大、激勵頻率越接近自振頻率,則微震信號越密集、幅值越大,且出現(xiàn)了優(yōu)勢頻段向低頻轉(zhuǎn)移的趨勢;理論分析解釋了上述現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。
【作者單位】: 中國礦業(yè)大學(xué)(北京)資源與安全工程學(xué)院;太原科技大學(xué)環(huán)境與安全學(xué)院;天津城建大學(xué)能源與安全工程學(xué)院;科廷大學(xué)石油工程系;
【關(guān)鍵詞】: 振動破壞 激振響應(yīng) 共振放大效應(yīng) 微震監(jiān)測 HHT
【基金】:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51274206) 國家自然科學(xué)青年基金資助項(xiàng)目(51404277) 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目(2014QZ05)
【分類號】:TU45
【正文快照】: 全工程學(xué)院,天津300384;4.科廷大學(xué)石油工程系,西澳大利亞州珀斯6151)煤巖破壞的發(fā)生機(jī)制包括準(zhǔn)靜載作用下的流變破壞和動載作用下的瞬態(tài)破壞[1],不同試驗(yàn)條件下煤巖體所表現(xiàn)出的破壞特性和規(guī)律有所差異。國內(nèi)外學(xué)者深入分析了單軸壓縮、三軸壓縮和拉伸剪切等室內(nèi)準(zhǔn)靜載條件下
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