本文關鍵詞：含瓦斯煤受載破壞表面電位特征研究

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【摘要】：本文利用建立的含瓦斯煤受載破壞表面電位實驗系統(tǒng)測試了在不同壓力下瓦斯對煤巖體受載破壞產(chǎn)生表面電位的規(guī)律，并對信號的特征規(guī)律進行了分析和解釋。主要研究了電位信號與煤體吸附瓦斯壓力的關系；測試不同的加載方式下（單軸、循環(huán)加載、分級加載等）產(chǎn)生的表面電位信號，分析在不同破壞方式下產(chǎn)生電位信號的特征規(guī)律；運用灰色尖點突變理論對含瓦斯煤巖受載破壞過程中的電位信號進行分析處理。得到的研究成果如下： 1）煤體在吸附瓦斯過程中能夠產(chǎn)生表面電位信號，且隨著吸附時間的增長表面電位信號逐漸增大。對于同一個煤樣，不同瓦斯壓力下吸附過程中煤體產(chǎn)生的表面電位信號對前一次吸附瓦斯壓力下煤體產(chǎn)生的電位信號具有記憶效應，當吸附瓦斯壓力超過前一次吸附瓦斯壓力值時，，煤體產(chǎn)生的表面電位信號較大。而當吸附瓦斯壓力低于前一次吸附瓦斯壓力值時，煤體產(chǎn)生的表面電位較小。 2）含瓦斯煤在受載破壞過程中可以產(chǎn)生表面電位信號，且電位信號和載荷的變化趨勢具有較好的一致性；對于同一類型煤樣，當充入0.8MPa的瓦斯時煤樣受載破壞產(chǎn)生的表面電位最大值為17mV，對應的應力水平為75%，比不含瓦斯煤樣受載破壞產(chǎn)生的表面電位大了4倍多，其應力水平也比不含瓦斯時的應力水平要小，隨著充入瓦斯壓力的增加，電位信號最大時的應力水平逐漸減小。 3）采用灰色理論和突變理論相結合的辦法，建立了預測含瓦斯煤破壞失穩(wěn)的灰色-突變模型，并運用建立的含瓦斯煤破壞失穩(wěn)判定的灰色-突變模型，對實驗研究進行了預測，結果表明電位信號對含瓦斯煤的破壞具有明顯的前兆特征。 4）研究了含瓦斯煤體受載破壞表面電位機制，其受載破壞過程是瓦斯和應力共同作用的結果。當有瓦斯存在時，使得煤體裂紋壁間引力減小，有利于裂紋的擴展，宏觀上表現(xiàn)為煤體強度降低。 本文的研究對于進一步揭示煤體破裂的微觀過程具有重要的理論意義。
【關鍵詞】：表面電位 瓦斯壓力 變形破裂 加載方式
【學位授予單位】：中國礦業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TD712;TD823.8
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-12
• 圖清單12-15
• 表清單15-16
• 1 緒論16-26
• 1.1 研究的目的及意義16-17
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-23
• 1.3 存在的問題及不足23
• 1.4 主要研究內(nèi)容23-24
• 1.5 技術路線及研究方案24-25
• 1.6 主要創(chuàng)新點25-26
• 2 含瓦斯煤破壞表面電位測試系統(tǒng)26-32
• 2.1 含瓦斯煤體表面電位實驗系統(tǒng)26-29
• 2.2 試樣及其制備方法29-30
• 2.3 含瓦斯煤體表面電位實驗內(nèi)容及方案30-32
• 3 含瓦斯煤破壞表面電位實驗結果32-49
• 3.1 煤體吸附不同壓力瓦斯實驗結果及分析32-35
• 3.2 含瓦斯煤體單軸壓縮實驗結果及分析35-38
• 3.3 含瓦斯煤體循環(huán)加載實驗結果及分析38-44
• 3.4 含瓦斯煤體分級加載實驗結果及分析44-49
• 4 含瓦斯煤受載破壞的灰色突變理論研究49-58
• 4.1 引言49
• 4.2 尖點突變理論49-52
• 4.3 含瓦斯煤破壞的灰色-突變理論模型52-55
• 4.4 含瓦斯煤破壞的灰色-突變理論模型的應用55-56
• 4.5 本章小結56-58
• 5.含瓦斯煤受載破壞表面電位規(guī)律及機理分析58-78
• 5.1 含瓦斯煤受載破壞斷口微觀形貌分析58-61
• 5.2 瓦斯對煤體的破壞作用61-66
• 5.3 含瓦斯煤受載破壞微觀機理分析66-71
• 5.4 含瓦斯煤受載破壞表面電位機理71-76
• 5.5 本章小結76-78
• 6 全文總結78-80
• 參考文獻80-86
• 作者簡歷86-88
• 學位論文數(shù)據(jù)集88

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：954585