紅外輻射探測(cè)預(yù)測(cè)煤礦沖擊地壓的試驗(yàn)研究

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1、第35卷第1期煤炭科學(xué)技術(shù)2007年1月試驗(yàn)研究紅外輻射探測(cè)預(yù)測(cè)煤礦沖擊地壓的試驗(yàn)研究1,231311郭文奇,張擁軍,安里千,于廣明,李建輝,彭瑞東(11中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)力學(xué)與建筑工程學(xué)院,北京100083;2.山西煤田地質(zhì)局,山西太原030006;3.青島理工大學(xué),山東青島260033)摘要:利用單軸加載系統(tǒng)和紅外熱成像技術(shù),對(duì)山西水峪礦的煤巖變形過(guò)程中的紅外輻射變化進(jìn)行了探測(cè)試驗(yàn)研究。研究發(fā)現(xiàn),煤巖表面紅外輻射溫度隨著載荷的增加而出現(xiàn)階段性變化,裂紋擴(kuò)展區(qū)、應(yīng)力集中區(qū)和破碎區(qū)的紅外輻射溫度變化存在階段

2、性差異;應(yīng)力集中區(qū)和裂紋擴(kuò)展區(qū)的紅外輻射溫度比應(yīng)力松弛區(qū)域和破碎區(qū)的紅外輻射溫度高;紅外輻射溫度變化可以反映出離工作面不同距離處的應(yīng)力狀態(tài),以及應(yīng)力集中區(qū)的范圍以及應(yīng)力轉(zhuǎn)移過(guò)程;如果煤巖體紅外輻射溫度的變化規(guī)律是升溫-降溫-大幅度升溫-大幅度降溫,則預(yù)示著沖擊地壓發(fā)生的危險(xiǎn)性。關(guān)鍵詞:沖擊地壓;紅外輻射;煤巖變形破裂;應(yīng)力轉(zhuǎn)移中圖分類號(hào):TD324文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):0253-2336(2007)01-0073-05Testoninfraredradiationexplorationtechnologyt

3、opredictminebumpingpressure1,231311GUOWen-qi,ZHANGYong-jun,ANL-iqian,YUGuang-ming,LIJian-hui,PENGRu-idong(1.SchoolofMechanics,ArchtechureandCivilEngineeringChinaUniversityofMiningandTechnology(Beijing),Beijing100083,China;2.ShanxiCoalFieldGeologyBureau,Taiy

4、uan030006,China;3.QingdaoTechnologicalUniversity,Qingdao260033,China)Abstract:Withthesingleaxialloadingsystemandtheinfraredhotimagetechnology,aprobingtestresearchoninfraredradiationchangesofthecoalandrockdeformationinShanxiShuiyuMinewasconducted.Theresearch

5、showedthattheinfraredradiationtemperatureonthecoalandrocksurfacewouldbechangedwiththeincreasingoftheloadings.Therewasastagedifferentialininfraredradiationtemperaturevariationinthecrackingdevelopedzone,stressconcentratedareaandbrokenzone.Theinfraredtemperatu

6、revariationcanreflectthestressstatuswithdifferentdistancestotheminingface,thestressconcentratedzoneareaandthestressdisplacementprocess.Ifthevaria-tionlawoftheinfraredtemperatureofthecoalandrockistemperatureincreasing,temperaturedecreasing,hightemperatureinc

7、reasingandhightemperaturedecreasing,itpredictsthedangerofbumpingpressureoccurred.Keywords:bumpingpressure;infraredradiation;coalandrockdeformationbreaking;stressdisplacement目前沖擊地壓危險(xiǎn)預(yù)測(cè)主要采用鉆屑法,它是目前,紅外技術(shù)的應(yīng)用已擴(kuò)展到煤巖、混凝土[5~11]通過(guò)鉆屑量大小估算煤壁附近應(yīng)力情況。在實(shí)際中及結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為與災(zāi)變領(lǐng)域,為沖

8、擊地壓、[1~4]還有其他預(yù)測(cè)方法,如聲發(fā)射、微震測(cè)試技煤與瓦斯突出等礦井災(zāi)害動(dòng)力現(xiàn)象提供了一種新的術(shù)、礦壓觀測(cè)法等。以上幾種方法,都有一定的實(shí)預(yù)測(cè)方法。本文對(duì)單軸加載中煤巖的紅外輻射進(jìn)行用性,同時(shí)都有明顯的缺點(diǎn)。目前應(yīng)用較為廣泛的了試驗(yàn)研究,研究煤巖體受載破裂過(guò)程中的紅外輻預(yù)測(cè)方法還有聲發(fā)射和微震監(jiān)測(cè)法,雖然能夠連續(xù)射變化規(guī)律及影響機(jī)制,研究紅外輻射法預(yù)測(cè)沖擊監(jiān)測(cè)采掘工作面的煤巖體活動(dòng),但是由于使