《受約束動載破壞含瓦斯煤的電磁信號蠕變特徵》是依託福州大學，由王金貴擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：受約束動載破壞含瓦斯煤的電磁信號蠕變特徵
- 依託單位：福州大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王金貴
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
電磁輻射技術是煤與瓦斯突出的重要預測方法，掌握準確的災害電磁信號特徵是預測的關鍵。研究表明，電磁特徵與煤岩變形破裂過程密切相關，圍壓、瓦斯和載入速率均對煤岩破裂特性有較大影響。瓦斯對煤體的蝕損效應使煤體“變軟”、脆性降低，導致其衝擊破裂電磁信號變得比較“平和”，即出現電磁信號“蠕變現象”。結合災害特徵，本項目利用霍普金森衝擊壓桿對受約束含瓦斯煤進行衝擊破壞，同時利用瞬變磁振系統捕捉該過程的電磁信號，模擬研究災害發生時煤體瞬間破裂失穩的特性及破裂電磁信號的“蠕變特徵”，探究其影響因素。建立受約束含瓦斯煤動載破壞的本構模型，數值模擬輔助分析含瓦斯煤瞬間破裂失穩特性。利用紅外光譜技術，定量研究瓦斯對煤體分子結構、破裂失穩特性及破裂電磁信號“蠕變特徵”的影響，並建立分子結構變化與損傷程度及能量的關係。本研究有利於完善突出災害的電磁信號預測機理，也能為利用煤分子結構變化反演損傷能量提供依據。
結題摘要
電磁輻射技術是煤與瓦斯突出的重要預測方法，掌握準確的災害電磁信號特徵是預測的關鍵。研究表明，電磁特徵與煤岩變形破裂過程密切相關，圍壓、瓦斯和載入速率均對煤岩破裂特性有較大影響。瓦斯對煤體的蝕損效應使煤體“變軟”、脆性降低，導致其衝擊破裂電磁信號變得比較“平和”，即出現電磁信號“蠕變現象”。課題開展受約束含瓦斯煤衝擊破壞及電磁信號特徵相關研究，研究成果包括：（1）建立含瓦斯煤動載破壞的本構模型，研究了被動圍壓、瓦斯和衝擊速度對煤岩動態破碎特徵的影響特徵，分析受約束含瓦斯煤衝擊破壞的動態過程及試件應力分布變化，研究了衝擊速度、瓦斯對煤岩動態力學性質及破壞過程的影響；（2）利用分形理論，研究了煤動載破壞後粉煤粒度分布特徵的影響，建立粒度分布特徵與衝擊能量、電磁信號特徵等關係，探尋粉煤粒度分形、電磁信號特徵反演損傷能量、破壞程度的規律；（3）現場了測試受約束含瓦斯煤在衝擊破裂過程中的電磁信號特徵，並進一步該過程中出現的電磁輻射及微震信號特徵間的相關性；（4）提出了一種基於總體經驗模態分解和頻域約束獨立成分分析的去噪方法，該方法可有效處理現場電磁信號模態混疊問題。（5）建立了適宜評價煤岩衝擊脆性的指標，可描述煤岩材料在衝擊載荷作用下的脆性特徵。研究成果有利於完善煤與瓦斯突出災害的電磁信號預測機理。
