【摘要】：為探尋煤在承載受力破裂過程中紅外輻射溫度場的異常,對(duì)煤破裂時(shí)的紅外輻射特征進(jìn)行量化表述。提出一種新的紅外輻射定量分析指標(biāo),即差分紅外熱像序列圖的溫度方差(差分紅外方差),對(duì)煤樣單軸加載破裂過程中紅外輻射溫度場的瞬時(shí)變化特征進(jìn)行探究。研究結(jié)果表明,煤樣破裂時(shí)的差分紅外方差會(huì)發(fā)生突變。突變時(shí)刻與載荷曲線突降以及紅外熱像序列圖出現(xiàn)異常的時(shí)刻一致,具有同步性。長方體煤樣破裂時(shí),差分紅外方差突變程度約達(dá)到其加載過程中平均振幅的88.3~1 905.7倍(約700倍),立方體煤樣破裂時(shí)為16.2~448.5倍(約130倍),具有顯著性。發(fā)生突變煤樣的比例約為95%,具有普遍性。研究結(jié)果可應(yīng)用于由煤巖受力破裂引起的巖爆、煤爆等自然災(zāi)害和人類工程災(zāi)害等的預(yù)報(bào)預(yù)警,可為煤礦保水開采和巖層控制提供借鑒。
[Abstract]:In order to find out the anomaly of infrared radiation temperature field in the process of coal bearing rupture, the characteristics of infrared radiation during coal rupture are quantitatively described. A new quantitative analysis index of infrared radiation, namely the temperature variance (differential infrared variance) of the differential infrared thermal image sequence diagram, is proposed. The instantaneous variation characteristics of the infrared radiation temperature field during uniaxial loading and rupture of coal samples are investigated. The results show that the differential infrared variance (DIR) of the coal sample will change when the coal sample is ruptured. The sudden change time is consistent with the moment of sudden drop of load curve and the abnormal time of infrared thermal image sequence diagram. When the cuboid coal sample is ruptured, the mutation degree of differential infrared variance is about 88.3 times (about 700 times) of the average amplitude in the loading process, and 16.2% 448.5 times (about 130-fold) when the cuboidal coal sample ruptures, which is significant. The proportion of coal samples with sudden change is about 95%, which is universal. The results can be applied to the prediction and early warning of rock burst, coal explosion and human engineering disasters, which can be used as a reference for coal mining and strata control.
【作者單位】： 西安科技大學(xué)能源學(xué)院;中國礦業(yè)大學(xué)深部煤炭資源開采教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國礦業(yè)大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院;賓夕法尼亞州立大學(xué)地球與礦物科學(xué)學(xué)院;
【基金】：國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973)項(xiàng)目(2015CB251600)~~
【分類號(hào)】：TD313

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本文編號(hào)：2403005