煤岩三轴卸围压破坏声发射本征频谱特征试验研究

煤岩三轴卸围压破坏声发射本征频谱特征试验研究

论文摘要

对煤、砂岩在不同围压及不同卸围压速率下的三轴卸围压声发射试验中所采集到的波形信号进行小波包分析及FFT变换,探讨波形信号的能量、频谱特征及岩样卸荷破坏前兆。结果表明:煤、砂岩波形信号在0~625 kHz这一频带中的能量占总能量的比例分别为93.04%,90.07%,频率大于625 kHz的高频部分所占能量很少,表明煤、砂岩的声发射信号能量虽然在频域上分布范围较大,但主要集中在较低的频段区间;不同岩样声发射波形信号的最大主频值波动性较大,而最小主频值变化不大,说明岩样在试验过程中,其内部小裂纹的形成具有随机特点,而大尺度的破裂则具有一定的共性;在卸围压破裂前兆方面,声发射波形信号主频值在岩样宏观破裂之前会产生突变,出现极高(煤岩120 kHz、砂岩160 kHz)及极低(0 kHz)的频率值,主频出现突变,这一现象可作为岩样宏观破裂产生的前兆特征。

论文目录

  • 1 试验方案设计
  •   1.1 试样选取
  •   1.2 试验方案
  • 2 声发射波形信号小波包分析
  • 3 煤岩卸荷破坏频谱特征
  •   3.1 声发射信号主频提取方法
  •   3.2 声发射波形的频谱特征
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 杨永杰,马德鹏,周岩

    关键词: 卸围压,声发射,频谱特征,前兆特征,小波包

    来源: 采矿与安全工程学报 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 矿业工程

    单位: 山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地,山东农业大学水利土木工程学院,山东科技大学资源与土木工程系

    基金: 国家重点研发计划项目(2018YFC0604705),国家自然科学基金项目(51574156),泰山学者优势特色学科人才团队支持计划项目,山东省高等学校科研计划项目(J18KA195),山东省自然科学基金项目(ZR2019PD016)

    分类号: TD315

    DOI: 10.13545/j.cnki.jmse.2019.05.018

    页码: 1002-1008

    总页数: 7

    文件大小: 1002K

    下载量: 266

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