变角剪切下煤样力学特征及声发射特性

为了研究剪切角度对原煤煤样破裂过程及声学响应的影响,利用变角剪切模具和声发射系统对煤样进行了剪切实验,得到了剪切角度诱发煤样破裂的力学机理,分析了变角剪切煤样损伤破坏声学特性.结果表明:煤样破坏不仅要克服岩石的内聚力,也要克服正应力引起的摩擦力.剪切角度与正应力、剪应力、峰值载荷和刚度呈现负相关.随着角度的增加,压密阶段、弹性阶段、塑性阶段,均呈现缩短的趋势.煤样损伤破裂过程经历了低能、低计数阶段、活跃阶段、剧烈阶段和稳定阶段.声发射活动随着剪切角度的增加在逐渐减弱,低频段随着剪切角度的增大在逐渐降低;高频段服从密集—稀疏—再密集规律,但波动范围及波动量逐渐变小;中频段服从稀疏—密集—无规律.不同剪切角度所体现的峰频特征不一致,可通过低频增大和高频减弱来预判煤样的破断.