煤系巖石物理力學(xué)參數(shù)與聲波速度之間的關(guān)系

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1、煤系巖石物理力學(xué)參數(shù)與聲波速度之間的關(guān)系第49卷第5期2006年9月地球物理CHINESEJOURNALOFGEOPHYSICSVo1.49.No.5Sep.,2006孟召平,張吉昌,JoachimTiedemann.煤系巖石物理力學(xué)參數(shù)與聲波速度之間的關(guān)系.地球物理,2006,49(5):1505—1510MengZP,ZhgJC,JoachimTiedemann.Relationshipbetweenphysicalandmechanicalparametersandacousticwavevelocityofcoalmeasuresrocks.C

2、hineseJ.Geophys.(inChinese),2006.49(5):1505—1510煤系巖石物理力學(xué)參數(shù)與聲波速度之間的關(guān)系孟召平,張吉昌,JoachimTiedemann1中國礦業(yè)大學(xué)資源與地球科學(xué)系,北京1000832AppliedGeoscienceInstituteofTechnicalUniversityBerlin,Aekerstrasse76,13355Berlin,Germany摘要通過超聲一時間動態(tài)測試方法系統(tǒng)地分析了煤系沉積巖石縱波和橫波速度,計算了煤系巖石動彈性力學(xué)參數(shù),同步測試了煤系巖石的靜態(tài)力學(xué)參數(shù),建立了煤系沉積

3、巖石動彈性力學(xué)參數(shù)與靜彈性力學(xué)參數(shù)之間和煤系巖石物理力學(xué)參數(shù)與其聲波速度之間的定性定量關(guān)系.研究結(jié)果表明,煤系巖石的動彈性模量與巖石的縱波或橫波速度具有很好的正相關(guān)關(guān)系,而與泊松比不具有這種正相關(guān)關(guān)系.煤系巖石的動彈性模量要大于其靜彈性模量,而動泊松比要小于其靜泊松比,它們之間呈線性相關(guān)關(guān)系.煤系巖石密度,單軸抗壓和抗拉強度與其縱波或橫波速度之間也呈正相關(guān)關(guān)系,它們分別服從二次函數(shù),指數(shù)函數(shù)和線性函數(shù)分布.關(guān)鍵詞煤系巖石,聲波速度,物理力學(xué)參數(shù)文章編號0001—5733(2oo6)o5—1505—06中圖分類號P631收稿日期2O05—06—02,20

4、06—01—27收修定稿RelationshipbetweenphysicalandmechanicalparametersandacousticwavevelocityofcoalmeasuresrocksMENGZhao.Ping,ZHANGji.Chang,JoachimTiedemann1DepartmentofResourceandC,eoscienceofChinaUniversityofMiningandTechnology,Belting100083,China2AppliedGeoscienoeInstituteofTechnical

5、UniversityBerlin,Ackerstrasse76,13355Berlin,GermanyAbstractThelongitudinalandtransversewavevelocityofsedimentaryrockofcoalmeasuresissystematicallyanalyzedbyultrasonic—timedynamictesting.Theparametersofdynamicelasticityarecalculated.Staticmechanicsparametersoftherocksaresynchrono

6、uslytested.Thequalitativeandquantitativerelationshipsbetweenthedynamicandstaticelasticityparameters,andbetweenthephysicalandmechanicalparametersandacousticwavevelocityoftherocksareestablished.Theresearchresultsshowthatthereisagoodpositivecorrelativitybetweendynamicmodulusofelast

7、icityandthelongitudinalortransversewavevelocity,butthereisnosuchpositivecorrelativitybetweendynamicPoisson'Sratiooftherocksanditslongitudinalortransversewavevelocity.Thedynamicelasticmodulusoftherocksishigherthanitsstaticelasticmodulus,whilethedynamicPoisson'Sratioislowerthanits

8、staticPoisson'Sration,andthereisalinearcorrelat

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