| 煤岩破裂过程声发射时-频信号特征与演化机制 |
| |
| 引用本文： | 丁鑫,肖晓春,吕祥锋,赵同彬,尹延春,宋义敏,杨小彬,潘一山.煤岩破裂过程声发射时-频信号特征与演化机制[J].煤炭学报,2019,44(10):2999-3011. |
| |
| 作者姓名： | 丁鑫 肖晓春 吕祥锋 赵同彬 尹延春 宋义敏 杨小彬 潘一山 |
| |
| 作者单位： | 1.辽宁工程技术大学 力学与工程学院，辽宁 阜新 123000; 2.北京科技大学 土木与资源工程学院，北京 100083; 3.山东科技大学 矿业与安全工程学院，山东 青岛 266590; 4.北方工业大学 土木工程学院，北京 100144; 5.中国矿业大学(北京) 应急管理与安全工程学院，北京 100083; 6.辽宁大学 环境学院,辽宁 沈阳 110136 |
| |
| 摘 要： | 掌握声发射信号时-频域特征及其与煤岩力学性质间的本质联系是利用该方法预测、预警煤岩失稳的基础。以具有不同夹矸和原始裂隙煤岩压缩破坏声发射监测试验为基础,引入小波变换方法,结合数字信号分析、岩石力学等相关理论深入分析煤岩破坏过程声发射时-频信号演化规律,构建了裂纹扩展释放弹性能引起应力波的振幅、频率力学表达。结果表明:受所含弱夹矸或裂隙增加影响煤岩强度、弹性模量降低,峰后软化特征明显,声发射存在由低幅振荡向高幅脉冲转化的信号激增点,强度越高,能量信号幅值显著提高、累积总能量越多,波形幅值增加,信号波形两相邻波峰间隔时间增长,夹杂的小幅振荡波越少;db5和sym2小波基函数分别与激增点、峰值点时域波形相似度最高,更适用于煤岩声发射信号研究;试验所用煤岩声发射信号主频带为0～70 kHz,煤岩强度越低信号频率分布越宽泛,随所受应力升高信号频带分布范围逐渐向主频移动。弹性模量和裂纹扩展速率共同确定了应力波振幅的变化范围,裂纹尺寸决定了振幅和频率的变化趋势,裂纹扩展速率是决定应力波频率的关键参量,进而3个参量共同影响声发射信号时-频特征。试验结果建立了裂纹表征参量与声发射信号频率、幅值的定性描述,为提高声发射信号监测准确性提供了理论基础,开展该理论的定量化应用是后续研究工作的重点。
|
| 关 键 词： | 声发射 煤岩破坏 小波时-频变换 裂纹扩展 应力波 |
Characteristics and evolution mechanism of acoustic emission time frequency signal during coal failure process |
| |
| Abstract: | |
| |
| Keywords: | acoustic emission coal failure wavelet time frequency conversion crack propagation stress wave |
| 本文献已被 CNKI 等数据库收录！ |
| 点击此处可从《煤炭学报》浏览原始摘要信息 |
|
点击此处可从《煤炭学报》下载全文 |
|
