一、煤岩声发射机理及实验研究（论文文献综述）
蒋执豪[1]（2021）在《不同加载方式下重塑构造煤电阻率及声发射特性试验研究与分析》文中进行了进一步梳理构造煤结构破碎、富含孔隙和裂隙,导致取样困难,这使得构造煤力学性质测试难以实施,构造煤层开发技术受到限制。因此,研究构造煤体力学性质及其失稳破坏过程中的电阻率和声发射参数特征,对于正确评价构造煤力学特征和结构变化具有重要意义。本文以重塑构造煤为研究对象,在建立包含加载方式和电阻率、声发射测试试验系统的基础上,对重塑构造煤试样开展单轴压缩、循环加载、分级加载试验,并对试验过程中试样的电阻率和声发射参数进行测试,得到重塑构造煤试样在不同加载方式下的力学特性,获得了加载过程中电阻率变化特征、声发射响应规律及其与试样受载破坏过程间的对应关系,阐述了不同加载方式对其电阻率、声发射特性的影响,得到了以下研究结论:（1）试验得到了重塑构造煤试样在不同加载方式下的应力应变曲线,循环加载下试样的应力应变曲线出现回滞环。第二,重塑构造煤试样的峰值强度随成型压力、保压时间、初始含水率、加载速度的增大而增大。第三,单轴压缩下,重塑构造煤试样的破坏形式主要是平行于轴向或者近平行于轴向的方式发生破坏,而循环加载和分级加载则是沿一组与轴线夹角大约为45°斜截面破坏。（2）测试得到了单轴压缩下重塑构造煤试样电阻率、声发射能量、累积能量与时间和应力之间的关系。第一,单轴压缩下,重塑构造煤试样的电阻率呈现出快速降低-降低速度趋于缓和-电阻率降到最小值-电阻率随着加载的进行而增大的趋势。电阻率的变化过程与试样的破坏过程对应关系较好,而且电阻率降到最小值的时间稍超前于试样达到峰值强度的时间。第二,在试样破坏前后,所释放的声发射能量达到最大。第三,声发射的累积能量值在加载初期比较小,进入屈服阶段和破坏阶段,累积能量快速增大。（3）测试得到了循环加载下重塑构造煤试样电阻率、声发射能量、累积能量与时间和应力之间的关系。第一,加载时电阻率降低,卸载时,电阻率增大。第二,循环加载下,声发射活动主要集中在加载阶段。第三,循环加载下重塑构造煤试样的声发射累积能量曲线出现明显的台阶;循环次数增多,试样的累积声发射能量在增大;而加载速度增大,试样的累积声发射能量减小。（4）测试得到了分级加载下重塑构造煤试样电阻率、声发射能量、累积能量与时间和应力之间的关系。第一,重塑构造煤试样的电阻率在加载阶段下降明显,而在稳压阶段,试样的电阻率基本不变。第二,重塑构造煤试样在分级加载过程中,声发射能量的释放主要集中在加载阶段。第三,分级加载下,声发射累积能量曲线上会出现平台,随着分级次数的增多,试样的声发射累积能量在增大;而随着加载速度的增大,试样的累积声发射能量在减小。（5）不同的加载方式对重塑构造煤试样的力学性质、电阻率特性以及声发射特征有所影响。第一,重塑构造煤试样在循环加载和分级加载下的峰值强度大于单轴压缩下的峰值强度。第二,循环加载和分级加载下重塑构造煤试样沿着与试样轴线夹角45°左右的斜面破坏,而单轴压缩下的试样破坏面则发生于（近）平行于轴向方向。第三,循环加载下和分级加载试样的电阻率在加载阶段减小,而在循环加载的卸载阶段,试样的电阻率增大;在分级加载的稳压阶段,试样的电阻率基本不变。第四,循环加载和分级加载下,声发射能量的释放主要集中在加载阶段,且累积能量曲线上均产生台阶。该论文有图68幅,表7个,参考文献86篇。
崔波,邵芳,金志远[2]（2020）在《声发射技术在研究煤层解吸破坏过程中的应用》文中提出文章是在假设瓦斯解吸过程会导致煤层动力失稳的基础上通过声发射实验观测和分析的。通过声发射技术实验观测在煤层吸附和解吸附的过程中产生的体积应变、孔隙压力变化来研究和模拟煤层瓦斯导致的煤层体积变形和动力破坏。通过分析传感器接收并处理过的信号来解释煤层发生动态失稳的机理,实验结论与预期取得较好的吻合。
田贺[3]（2020）在《煤岩破坏红外辐射表征及采动煤体红外规律研究》文中研究表明煤岩动力灾害是矿井主要灾害之一,给社会造成了大量的财产损失和人员伤亡。因此人们对煤岩动力的产生机理做出了大量研究,由此产生了诸多监测预测煤岩动力灾害的方法,诸如声发射（AE）法、微震法、电磁辐射法等。红外辐射法作为一种监测煤岩动力灾害的非接触式地球物理方法,具有可视化和准确度高等优良特点,其红外辐射温度（IRT）和红外辐射热像云图在时间和空间上与煤岩破坏过程的应力分布和煤体损伤等特性具有良好的对应性。因此本文采用实验室实验和现场实验相结合的方法,利用建立的煤样失稳破坏声热响应信息采集系统,研究分析了基于临界慢化理论煤样失稳破坏红外辐射前兆信息特征。采用红外辐射法和声发射法相结合的方法,对不同角度I型（单裂隙）预制裂隙煤样和相同角度不同加载速率I型和II型（雁形裂隙）预制裂隙煤样进行了单轴压缩实验,分析研究其在受载破坏过程中声热综合响应特征。现场测试了掘进工作面和回采工作面煤体红外辐射温度和红外辐射热像云图,研究了采动煤体红外辐射特征规律。具体研究成果如下:（1）煤样在受载前期和中期最高红外辐射温度（MIRT）和平均红外温度（AIRT）变化趋势基本保持一致,受载后期最高红外温度在煤样损伤点处呈上升趋势,主破裂发生时,最高红外辐射温度急剧上升,而平均红外温度在主破裂时并未表现出明显变化;方差和自相关系数均受窗口长度和滞后步长的影响,但方差曲线受窗口长度影响较大;对比红外降温前兆点和红外升温突增点,方差对煤样失稳破坏的预测更加的精准。（2）不同预制裂隙角度对煤样的力学性质具有显着影响,煤样应力与应变随角度增大而增加且呈二次函数关系,弹性模量与角度呈线性递增关系;预制裂隙角度α≤45°时,煤样的破坏形态主要是翼型裂隙,且出现煤体局部脱落现象;当预制裂隙90°>α>45°时,预制裂隙煤样的裂隙扩展方式为翼型裂隙和反翼型裂隙共同发展,并伴有煤块崩落;90°预制裂隙煤样的破裂类型为劈裂破坏;含预制裂隙煤样的红外辐射与声发射特征具有阶段性,声发射定位与红外辐射差值等温线热像云图能够清晰反映裂隙扩展情况,随着预制裂隙角度的增加,平均红外辐射温度变化量与声发射计数峰值具有相同的规律性,呈现出先降低后增大的趋势,最高红外辐射温度变化量和声发射累计计数峰值具有随机性。（3）不同加载速率下I型与II型预制裂隙煤样破坏过程红外辐射温度变化波动程度随加载速率的增加较小;对于不同加载速率条件下预制裂隙煤样红外辐射温度曲线变化和声发射事件数呈正相关性;声发射事件密集度与加载速率大小和煤体裂隙发育和破坏程度密切相关。（4）掘进工作面煤体平均红外辐射温度随瓦斯涌出初速度q增大,呈现出四个变化阶段,即缓慢增长阶段、线性增长阶段、加速增长阶段以及当瓦斯涌出初速度超过某一定值时,其红外辐射温度将不再增加而是保持一定温度变化不变,即稳定运行阶段,煤体温度的变化不再受到瓦斯涌出初速度q的影响,其受环境条件因素的影响要远大于受瓦斯涌出初速度q的影响。（5）回采工作面进回风侧煤壁煤体红外辐射温度沿煤层走向的分布与工作面前方煤体内应力场的分布基本上一致,并且回采面两侧巷道煤体红色高温态区域主要集中在巷道煤体中部区域,可知两巷煤壁中间区域较上部和下部区域应力更为集中。该论文有图42幅,表6个,参考文献101篇。
贾恒义[4]（2020）在《不同距离下被保护层采动卸载渗透率演化规律及应用研究》文中进行了进一步梳理保护层开采通过卸荷效应使被保护层发生裂隙张开、卸荷损伤甚至破坏,进而使其渗透率急剧增大,最终实现卸压瓦斯的高效抽采及消除煤与瓦斯突出的危险性。探明被保护层的渗透率演化规律及分布特征是合理布置瓦斯抽采钻孔、提高卸压瓦斯抽采时效性的关键。近年来,针对保护层开采的理论研究已取得了大量成果,但多数研究都是针对某一特定赋存条件的被保护层或保护层展开的,对于不同距离的被保护层渗透率演化规律及分布特征还缺乏系统的研究。本文通过理论分析、室内试验、数值模拟和现场实测等手段,系统研究了不同距离下被保护层采动应力演化规律、相应加卸载路径下含瓦斯煤的力学特性、声发射特征、破坏特征及渗透率演化规律,建立了采动煤体渗透率分段模型,并获得了下被保护层渗透率演化规律及分布特征。为合理布置被保护层卸压瓦斯抽采钻孔提供了理论依据。基于理论分析,获得了不同距离的下被保护层采动应力演化规律。保护层开采后,在工作面前方形成了应力集中区,在工作面后方形成了卸压区。被保护层进入应力集中区和卸压区的过程中依次经历了加载和三向应力同时卸载的受力过程,并且垂直应力的变化速度显着大于水平应力。随着下被保护层距离的增加,三向应力卸载时垂直应力卸载速度与水平应力卸载速度的比值不断增大。根据下被保护层采动应力计算结果,提取了相应应力路径并据此开展了卸载煤体力学-渗透试验。首先将被保护层自原始应力区进入应力集中区简化成试样被逐渐压缩至屈服状态的过程,然后针对被保护层自应力集中区进入卸压区的三向应力卸载阶段,分别用试验系统的围压、轴压来模拟垂直应力、水平应力的卸载过程,并用围压与轴压卸载速度比N（以下简称卸载速度比N）的不同来模拟不同距离下被保护层的应力卸载过程。试验结果表明,应力卸载前的加轴压阶段,试样应力-应变曲线经历了初始压密阶段、弹性阶段和屈服阶段;声发射信号随轴向应变的增加逐渐增强;渗透率随轴向应变的增加不断减小;与常规三轴压缩试验结果相似。应力卸载后,声发射信号迅速增强,并在峰值点附近达到最大值,试样破坏后逐渐趋于缓和,渗透率也随应力的卸载迅速升高。随着卸载速度比N的增大,试样破坏时的峰值差应力、破坏前差应力-径向应变曲线斜率的绝对值、峰值点附近声发射计数和声发射能量以及破坏后的累积计数和累积能量均增大。当卸载速度比N较小时,试样呈现出劈裂破坏和剪切破坏的混合特征,主破坏面贯穿试样两端,渗透率随着体积的膨胀呈上扬的二次多项式关系增长;当N较大时,试样呈现出剪切破坏特征,主剪切面未有效贯通试样两端,渗透率随体积的膨胀近似呈线性关系增长。基于多孔介质渗透理论,在考虑应力路径对煤内裂隙扩展特征及渗透率演化规律影响的基础上,建立了弹性阶段、扩容-屈服阶段、屈服-破坏阶段的渗透率分段模型,引入了系数（?）1、（?）2和（?）3来表示各阶段有效孔隙变化引起的体积应变与该阶段总体积应变的比值。利用渗透率实测数据对模型进行了拟合,验证了模型的正确性。拟合结果还表明,随着围压及卸载速度比N的增大,有效孔隙变化引起的体积应变与该阶段总体积应变的比值不断减小,渗透率对体积应变的敏感性不断降低。围压和应力路径均会对煤内裂隙的扩展特征产生影响,进而影响渗透率的变化趋势。以中兴煤矿上保护层开采为工程背景,利用数值模拟获得了下被保护层采动应力、应变演化规律及分布特征。保护层回采后,被保护层应力状态可划分为原始应力区、应力集中区、卸压区和应力恢复区。原始应力区大致位于采煤工作面前方60m以远的范围,应力集中区大致位于工作面前方5m～60m的范围,卸压区大致位于工作面前方5m～工作面后方30m的范围,应力恢复区大致位于工作面后方30m～采空区中心区域的范围。随着保护层的开采,沿回采方向被保护层经历了加载和三向应力同时卸载的受力过程,与被保护层采动应力理论计算结果一致。被保护层x方向（工作面倾向）应变主要分布在两侧煤柱附近及采空区内部;y方向（工作面走向）应变主要分布在工作面、开切眼位置及采空区内部;z方向（垂直方向）应变在工作面、开切眼、两侧煤柱及采空区内部均有分布。x方向应变和y方向应变的变化趋势与垂直应力正好相反,z方向应变的变化趋势与垂直应力一致。体积应变分布特征及变化趋势与z方向应变基本一致,充分说明了垂直应力对z方向应变及体积应变的主导作用。将模拟获得的被保护层体积应变与建立的渗透率分段模型结合,利用python语言编程赋值的方法,获得了被保护层渗透率演化规律及分布特征。保护层回采后,被保护层可划分为原始渗透区、渗透率降低区和渗透率升高区。被保护层渗透率大致自工作面前方100m处开始逐渐减小,在工作面前方15m处降至最小值,其中100～60m的范围渗透率减小速度缓慢,60～15m的范围减小速度逐渐增大。自工作面前方15m的位置渗透率开始回升,进入采空区后升高至最大值并在一定时期基本保持稳定。在中兴煤矿进行现场实测,获得了下被保护层钻孔瓦斯抽采量及瓦斯抽采浓度随上保护层工作面推进的变化规律。保护层回采初期,被保护层钻孔瓦斯抽采混量较高,随工作面的推进,瓦斯抽采混量呈波动状降低。自工作面前方约15m处,瓦斯抽采混量、瓦斯浓度和瓦斯抽采纯量开始迅速增大,进入采空区后达到最大值并在一定时期基本保持稳定。被保护层钻孔瓦斯抽采量随保护层工作面推进的变化规律与渗透率演化规律及分布特征理论研究结果一致。
郝家林[5]（2019）在《突出煤体超声弹性特征实验研究》文中研究指明煤弹性是反映煤的物质组分和结构的重要力学参数之一,利用超声波测试技术获取煤样的超声弹性参数来了解煤的物理力学性质和结构特征,具有方向感好、指向性强和穿透能力突出的优点;同时,在钻孔和测井等的约束下,运用原位震波测试获取煤层的地震弹性特征以反映其物性等,对于煤与瓦斯突出危险性预测和煤层气储层评价及开发具有重要的理论和工程指导意义。目前,室内煤岩超声实验主要针对单相固体煤岩展开。故本文开展了含瓦斯煤气固耦合两相介质的超声弹性特征的相关研究,并在煤样采集地点所在突出煤层巷道开展了突出煤体原位震波对比试验,具有重要的理论和实践指导价值。本文以理论分析、岩石物理实验、现场试验为研究方法,获取了含瓦斯煤样的超声弹性参数和突出煤体原位震波弹性参数,其主要研究成果如下:（1）确定了阳煤矿区新景矿8#、9#、15#三种煤样的达到气体吸附平衡状态的时间。通过开展8#、9#、15#三种煤样在1MPa瓦斯压力情况下不同吸附时长对煤样弹性参数的影响研究,最终确定8#、9#、15#三种煤样达到吸附平衡状态的时间均为16h。（2）揭示了8#、9#、15#三种煤样超声弹性特征及波速各向异性在不同瓦斯压力条件下的变化规律。随着瓦斯压力的升高,三种煤样的纵横波速度都呈现出先上升再下降的趋势,而速度比与泊松比却呈现出先下降再上升的趋势,区别在于8#煤四种弹性参数变化趋势的压力转折点出现在0.6Mpa,而9#、15#两种煤样出现在0.2MPa;同时四种弹性参数在走向、倾向和垂向之间依次降低,表现出强各向异性特征,而瓦斯的存在削弱了这种强各向异性趋势,其中纵波各向异性大小和下降幅度均要大于横波,表明纵波波速各向异性对瓦斯压力的变化反应更为敏感。（3）揭示了煤样采集地点所在巷道煤体的震波弹性特征、瓦斯解析指标K1值和坚固性系数之间的相关规律。随着解吸指标K1值的升高,纵横波速度呈下降的趋势。各煤层巷道煤体坚固性系数f与煤体纵横波速度之间有良好的正相关性,而煤体坚固性系数f与纵横波速度比之间显示出具有良好的负相关性。突出煤体原位测试的震波特征变化规律和含瓦斯煤样的超声弹性特征变化规律整体趋势上具有一致性,并且原位震波测试中煤体坚固性系数f、瓦斯浓度、纵横波波速三者的变化规律可以为含瓦斯煤超声弹性特征变化规律机理层面的探讨和解释提供一些指导,也是就瓦斯的存在,导致煤体强度降低,这种作用最终也导致了煤体纵横波等弹性参数的下降。
郭畅[6]（2019）在《割缝煤体瓦斯—水两相作用机制及耦合渗流特性研究》文中指出煤层瓦斯抽采能够有效地预防矿井瓦斯灾害的发生,减少温室气体的排放,而煤层的低渗透性影响了瓦斯的高效抽采。水射流割缝措施是有效的增透手段,但也会将外界水引入煤层。另外煤层中本身就含有水,而水分的存在对射流割缝后煤体内瓦斯流动特性的影响规律尚不明确。因此,本研究通过物理实验、理论建模和数值分析等手段,从含水煤体瓦斯吸附微观作用机理、含水割缝煤体力学特性与损伤机制、含水煤体瓦斯渗流特性、割缝煤体瓦斯-水流固耦合特性等四个方面研究割缝煤体内瓦斯-水两相作用机制及渗流特性,对于了解水射流割缝煤体的瓦斯流动规律以及提高煤层瓦斯的抽采效率均有重要意义。本研究取得的主要成果如下:（1）将从现场取样得到三种煤样按照挥发分的大小,分为高、中、低阶烟煤。通过电镜扫描实验测定了三种煤样表面结构特征,发现:低变质烟煤表面裂隙发育,孔的连通性较好;中变质烟煤裂隙不发育,微孔发育,孔洞以小孔为主;高变质烟煤表面致密光滑,裂隙不发育,微孔结构发育。通过煤的表面官能团分析可知,随着变质程度增高,煤样羟基逐步降低,吸水性逐渐减弱;随着变质程度增高,含氧官能团含量降低且结构简单,亲水性减弱。（2）煤体对水分的吸附主要包括物理吸附和氢键作用,吸附水主要存在于中孔和较大微孔;煤体内孔隙的比表面积决定了其瓦斯吸附性能,煤体的吸附性能随着其孔隙比表面积的升高而增强。当含水率增加到一定程度,多余的水分以游离态存在于煤颗粒间的体积或煤体大孔中,这部分多余水分对甲烷在孔隙表面的吸附影响较小,所以存在有临界含水率。（3）随着含水率的增加,含水煤样的裂纹数量逐渐增多,煤样的主裂纹的位置更加分散,次生裂纹和远场裂纹的数量也越多。含水率较低时,煤样的完全破坏主要是由于主裂纹贯穿所致;当含水率较高时,煤样主要是由于次生裂隙的产生、延展和贯通才导致煤样完全失去承载能力。含水率的改变对初始裂纹的起裂位置也有一定的影响。（4）在瓦斯压力保持不变的条件下,渗透率与围岩应力整体上呈现出负指数函数的变化规律;含水率越高的煤样,其渗透率受围岩应力的影响更为显着;渗透率与含水率整体上呈现出负指数函数的变化规律。当围岩应力保持不变时,随着瓦斯压力的升高,煤样内瓦斯渗流达到稳态所需的时间越短,瓦斯渗流达到稳态时其在煤样内的分布也越不均匀;当瓦斯压力保持不变时,随着围岩应力的升高,煤体内瓦斯受孔隙和裂隙开度变化的影响而呈现不同的变化特征。（5）通过物理实验模拟了真实地应力环境下含水割缝煤体的流固耦合特性。根据实验进程的推进,影响割缝煤样内部瓦斯压力的变化可以分为五个阶段:抽真空阶段、甲烷注入阶段、注水阶段、加载阶段和甲烷解吸阶段;提出了三个描述煤体动态响应特征的参数:加载后煤样的体积变形量εv,极限变形量εm和瓦斯扩散系数KB;讨论了瓦斯压力和含水率对描述煤体动态响应特征参数的影响规律。（6）基于煤体结构的各向异性建立了考虑煤体变形、基质瓦斯扩散、裂隙瓦斯流动等影响的交叉耦合方程。通过数值分析得出初始含水饱和度、扩散衰减系数、初始瓦斯压力和初始渗透率对瓦斯抽采效果的影响规律。针对林华矿20912切眼下方的巷道内3#钻场和4#钻场现场实验数据进行了数值模拟,发现在相同抽采时间内,普通孔的产气率均小于割缝孔的产气率,说明水射流割缝技术提高了煤体的抽采效率。现场的试验数据与普通孔和割缝孔的模拟结果吻合度较高,建立的割缝煤体瓦斯-水耦合渗流模型的可靠性和准确性得到了验证。本研究成果对煤矿井下水射流割缝煤层增透措施的方案设计、参数设定、工艺优化和增透原理的阐明等方面意义重大。
赵振龙[7]（2018）在《加载速率影响下的类煤岩力学及损伤演化特性研究》文中进行了进一步梳理煤矿开采过程中,由于煤层赋存条件及开采技术条件的不同,受采动应力、构造应力、施工扰动等的影响,煤体或岩体常处于不同荷载速率的影响下。本文从宏观与细观联合分析的角度,通过自主研制的采动应力试验系统对500mm×150mm× 150mm尺寸的类煤岩试件进行了不同应力加载速率的应力转移试验,利用液压伺服刚性试验机进行了石膏材料和水泥砂浆材料（尺寸,100mm×100mm×200mm）的不同位移加载速率的单轴压缩试验,借助于颗粒离散元分析软件进行了单轴压缩模型的构建和不同加载速率的数值模拟试验,并利用声发射参数和损伤裂纹演化规律进行了损伤本构模型的构建,主要分析和研究了加载速率对煤岩体力学特性、声发射规律和损伤演化关系等的影响。研究结果表明:（1）单轴压缩过程中,煤岩体的声发射规律主要经历试件压密及弹性变形时期的声发射信号数少,到试件破裂失稳时期的声发射数突增,再到试件损伤残余时期的信号数骤减3个声发射主要变化时期;（2）在不同应力加载速率的采动应力转移试验中,应力以1kN/s、3kN/s、SkN/s不同的速度向试样内部转移的过程中,试样的破坏特征及声发射参数呈现明显的阶段性规律,随着应力转移速度的增大,各区域声发射振铃计数率和累积振铃计数明显减小的趋势,振铃计数增加的幅度越来越小但是,应力转移期间振铃计数增长率却随着应力转移速率的增大而增大;（3）比较不同位移加载速率下的石膏材料类煤岩试件的声发射率规律,加载速率对煤岩材料声发射信号的影响是显着的,随着加载速率的增大,声发射率明显升高,表现出声发射活动更为剧烈,主要是由于在低应变率下,试件内微小裂隙缓慢发育和扩展,而较快的加载速率使微小裂隙来不及发展,能量不断积聚,在应力峰值点附近导致突然释放,产生较大的瞬时声发射率;（4）比较不同位移加载速率下的水泥砂浆材料试件,加载速率越大,破坏越集中于某一宏观断裂面,破坏形态从多宏观断裂面向单一宏观断裂面转变,整体破碎度程度降低,加载速率为0.01mm/s时宏观断裂面:呈现“X”型,加载速率为0.02mm/s时宏观断裂面呈现“V”型,加载速率为0.05mm/s宏观断裂面呈现“Y”型的锥形破坏形态,加载速率为0.10mm/s时试件呈现出沿对角线破坏的剪切破坏特点;（5）煤岩试件的损伤演化过程可分为初始损伤阶段,损伤稳定发展阶段,损伤加速发展阶段3个阶段,加载速率对损伤发展的影响主要表现损伤稳定发展阶段,即加载速率越大,试件开始进入损伤稳定发展阶段的应变值越小,且应变范围越小。
丁鑫,肖晓春,吕祥锋,吴迪,赵宝友,潘一山[8]（2018）在《煤岩破裂过程电荷信号时-频域特性及降噪研究》文中进行了进一步梳理为了拓展电荷信号综合分析手段,进一步提高电荷感应方法的煤岩体冲击地压预测准确性,将室内物理试验和理论分析相结合开展煤岩受载破坏电荷信号监测试验,基于煤岩破裂电荷信号产生机制和傅里叶变换方法获得了不同受载阶段电荷信号时-频域特征及其变化规律,并设计数字滤波器进行电荷信号降噪处理。研究结果表明:电荷时-频域信号幅值与煤岩受载变化具有良好的一致性;非接触式感应电荷信号监测装置工频白噪信号组成频率较固定,白噪时-频域信号幅值随采样频率升高明显提高;煤岩受载过程中时域信号特点为弹性后期小幅值振发型,强化损伤阶段高幅值振发型,峰后破坏阶段高幅值连续型;频域变换得出电荷信号为主频率范围1100 Hz的甚低频率信号,且该范围内的频域信号幅值随时域信号幅值升高而显着增加,此试验结果是区别电荷信号与高频率电磁辐射信号的主要标志,基于研究结果设计了数字低通滤波器,较好的剔除了工频白噪信号同时又不失真的保留了有益信号;基于电荷信号的时-频域特性可将工频干扰信号与有益信号区分有效提高信号监测准确性,达到预测预警冲击地压发生的目的。
郭军杰[9]（2017）在《中高阶煤承载过程裂隙演化及渗透性变化机制研究》文中认为承载含瓦斯煤力学变形-裂隙演化-渗透性变化特征及机制研究是瓦斯抽采和瓦斯灾害防治的基础工作。本文以含瓦斯原煤为研究对象,采用实验室试验、理论分析和现场试验方法,分析煤体的微观结构,探讨这些煤样受载后力学变形、裂隙演化及渗透性变化特征,微观结构和应力路径对这些特征的影响,建立煤体裂隙损伤评价模型和有效孔隙度演化评价模型,总结采动条件下瓦斯运移规律。结论如下:（1）以RMT-301岩石与混凝土力学试验系统为主平台,进行了升级改造,使设备能够实现不同应力路径下煤体应变、声发射和渗流三个试验。（2）通过压汞、低温液氮和电镜扫描试验手段,对不同煤阶和结构的煤样进行了煤体微观结构特征研究:①微孔和小孔对孔比表面贡献大,大孔和中孔对孔容贡献大;②烟煤总孔容相对大些,而无烟煤的总孔比表面积相对大些;③构造应力对煤体结构具有一定的改造作用,构造变形煤总孔容要比原生结构煤大些,但构造应力对不同煤样各孔段的改造并不相同。（3）分析了试验煤样三轴应力应变全过程的力学变形-裂隙演化-渗透率变化特征及机制:①无烟煤和烟煤煤样应力峰值前阶段变形和声发射特征比较类似,峰值后阶段有较大差异;②在应力峰值前,渗透率和振铃数整体变化趋势一致,都经历了三个阶段,前期下降阶段、中间稳定阶段和后期上升阶段,整体变化趋势也为“J”型;③在峰前下降阶段,渗透率与轴向应力关系具有负指数关系,用公式k= ae-bσ表示,而在峰前上升阶段,可用正指数函数关系表示;④煤体初始孔隙结构及力学性质对裂隙演化和渗透率变化具有一定的控制作用,且在不同的阶段对裂隙演化和渗透率变化的控制作用不同。（4）分析了试验煤样在循环载荷条件下的力学变形-裂隙演化-渗透率变化特征及机制:①在整个循环过程中,煤样的应力-应变曲线呈现出疏-密-疏变化规律,声发射振铃数和渗透率变化则整体呈现出“J”型的规律,具有明显的三个阶段性特征:前期下降阶段、中间稳定阶段和后期上升阶段;②在渗透率降低阶段,渗透率随循环次数的降低趋势符合负指数函数关系,用公式k= ae-bx表示,而在渗透率的升高阶段,可用正指数函数关系表示;③分析不同循环阶段煤样变形、裂隙演化与瓦斯渗透率的内在关系。（5）对煤体裂隙和有效孔隙度演化进行分析:①岩石的裂隙损伤模型也适用于煤;②提出一个有效孔隙度评估模型,即η=log（kr/k0）（kt/k0）,反映受载煤体孔隙度演化规律。（6）对地层条件下瓦斯流动进行了理论模拟,并进行了现场试验,总结如下:①建立圆孔瓦斯流动模型,分析了地层条件下吸附层厚度、孔径和滑脱效应对瓦斯流动影响;②现场瓦斯抽采试验表明,煤体处于卸载区域,瓦斯渗透率将会增大,这个结果与实验室实验和理论分析较为一致。
李晶[10]（2017）在《基于声发射的状态评价与定位技术研究》文中研究指明声发射（Acoustic Emission,AE）信号处理是声发射技术的重点研究内容,也是无损检测评估中的关键环节。AE信号对结构内部损伤程度、类型和位置的识别是AE检测技术研究的核心。AE信号按照其产生的物理本质分为典型和二次型,传统的信号处理方法对此并没有区分。分别探讨这两种类型AE信号在产生机理、传播特性和波形特征等方面的共性和特性,研究相应的AE信号处理和分析方法,也是急需解决的问题。本文从工程应用的角度,分别研究了两种AE信号的产生机理和处理方法,一方面,针对二次型AE信号,以旋转机械碰摩AE信号为研究对象,深入研究了 AE信号的预处理、定位和识别的新方法;另一方面,针对典型AE信号,以煤岩样冲击破裂的AE信号为研究对象,提出了对AE波形的特征提取方法和对煤岩体冲击破裂状态预测的新方法。本文主要内容包括:针对金属自由板内AE信号的传播特性进行了深入的理论分析和实验验证,提出了一种对AE传感器信号的多模抑制和频散补偿的预处理方法。实验结果表明,该方法能有效分离出AE信号中的主要成份A0和S0,滤除高阶模态波的干扰,减弱AE监测信号中波包扩展和变形程度,以及合成与频散补偿出单一模态波,进而为AE源类型分析提供依据。针对旋转机械碰摩AE信号的宽带、多模态和频散特性,引入了基于频率聚焦理论的近场多重AE源定位算法,并推导了频率聚焦矩阵的计算公式。针对算法对聚焦频率和声源位置初值的依赖性,进一步对算法进行完善,提出了基于频率自动聚焦的近场AE源定位方法。研究结果表明,两种方法均具有较好的分辨相干信号的能力,后者对AE源的定位精度较高、计算量小,可为碰摩初期故障的检测提供有效依据。结合AE信号能量在空间分布上具有稀疏性的特点,引入稀疏分解理论,提出了时域多快拍近场AE源定位算法,构建了特征子带阵列信号在空间上稀疏分解的凸优化模型,得到AE信号在整个空域中能量分布的稀疏系数。针对近场双AE源定位中较远AE源的定位精度不理想且计算复杂度高等问题,从子带分解和粗-细网格的优化搜索策略角度出发,提出了基于频率多快拍的近场AE源稀疏分解定位算法。实验结果表明,改进的方法定位精度高,计算量小,实用性强,具有很好的解相干能力,可以有效地应用于碰摩AE信号的定位检测中。基于深度学习框架下的卷积神经网络,提出了一种转子碰摩故障AE信号识别新方法。对频散补偿后的AE信号提取语谱图特征,从时间、频率和能量角度构建不同工况下AE信号的状态参数,利用卷积神经网络对碰摩故障进行识别。该方法直接对AE信号的语谱图特征学习和识别,避免了人为选择某些局部特征而造成的信息丢失,能更全面的描述AE信号的碰摩特征。实验结果表明,该方法具有较好的碰摩故障识别性能。在AE信号预测煤岩冲击破裂研究中,首先,分析了煤岩内部断裂发出的AE信号的产生机理,从无标度区域的优化搜索方面改进了 GP关联维数特征。实验结果表明,改进的GP关联维数对岩样从稳定期到破裂阶段的演变更加敏感,在噪声环境下具有较强的鲁棒性,是用于岩石破裂状态识别的有效特征。在此基础上,针对AE信号的高频和低频特征对岩石破裂过程的不同反应,提出了多分辨率特征融合的岩石失稳破坏预报方法。从识别结果可以看出,该方法对煤岩所受应力状态的识别性能较好,且对岩样危险状态预测具有较好的灵敏度,为煤岩体危险状态的识别和分析提供了一条新的途径,类似识别模型在AE预测煤岩体冲击破裂领域尚无先例。
二、煤岩声发射机理及实验研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、煤岩声发射机理及实验研究（论文提纲范文）
（1）不同加载方式下重塑构造煤电阻率及声发射特性试验研究与分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究中存在的问题 |
| 1.4 研究内容及技术路线 |
| 2 构造煤物性特征及试验系统的建立 |
| 2.1 区域地质背景 |
| 2.2 构造煤物性特征 |
| 2.3 试样制备 |
| 2.4 试验系统的建立 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 单轴压缩下重塑构造煤电阻率及声发射特性试验研究 |
| 3.1 试验方案及步骤 |
| 3.2 单轴压缩下重塑构造煤的力学特性 |
| 3.3 单轴压缩下重塑构造煤的电阻率特性 |
| 3.4 单轴压缩下重塑构造煤的声发射特性 |
| 3.5 单轴压缩过程中重塑构造煤电阻率变化与声发射响应机理 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 循环加载下重塑构造煤电阻率及声发射特性试验研究 |
| 4.1 试验方案及步骤 |
| 4.2 循环加载下重塑构造煤的力学特性 |
| 4.3 循环加载下重塑构造煤的电阻率特性 |
| 4.4 循环加载下重塑构造煤的声发射特性 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 分级加载下重塑构造煤电阻率及声发射特性试验研究 |
| 5.1 试验方案及步骤 |
| 5.2 分级加载下重塑构造煤的力学特性 |
| 5.3 分级加载下重塑构造煤的电阻率特性 |
| 5.4 分级加载下重塑构造煤的声发射特性 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 不同加载方式下重塑构造煤力学特性与电阻率、声发射特性分析 |
| 6.1 加载方式对重塑构造煤力学与破坏特征的影响分析 |
| 6.2 加载方式对重塑构造煤电阻率的影响分析 |
| 6.3 加载方式对重塑构造煤声发射的影响分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（2）声发射技术在研究煤层解吸破坏过程中的应用（论文提纲范文）
| 1 AE技术在监测煤层动态变形过程中的应用 |
| 2 声发射实验过程 |
| 2.1 实验内容 |
| 2.2 实验材料和仪器简介 |
| 2.3 实验过程 |
| 2.4 实验结果 |
| 3 结论 |
（3）煤岩破坏红外辐射表征及采动煤体红外规律研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 存在问题及不足 |
| 1.4 主要研究内容及技术路线 |
| 2 煤样红外辐射测试系统与实验方案 |
| 2.1 试样制备 |
| 2.2 实验系统 |
| 2.3 实验方案及步骤 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 煤样受载破坏过程红外辐射前兆特征研究 |
| 3.1 煤样受载破坏红外辐射特征 |
| 3.2 煤样表面红外辐射临界慢化特征分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 预制裂隙煤样失稳破坏过程声热响应特征研究 |
| 4.1 不同角度预制裂隙煤样力学特性与破坏形态研究 |
| 4.2 不同角度预制裂隙煤样受载破坏声热特征研究 |
| 4.3 不同加载速率预制裂隙煤样破坏声热特征研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 煤矿现场采掘过程红外辐射变化规律测试研究 |
| 5.1 测试矿井概况 |
| 5.2 现场实验红外测试方法 |
| 5.3 煤矿现场采掘过程红外辐射变化规律 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（4）不同距离下被保护层采动卸载渗透率演化规律及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 保护层卸压开采理论研究现状 |
| 1.2.2 采动煤岩力学特性研究现状 |
| 1.2.3 采动煤岩渗透特性研究现状 |
| 1.2.4 采动煤岩损伤检测研究现状 |
| 1.2.5 采动煤体渗透率模型研究现状 |
| 1.3 现有研究存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容与技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 不同距离下被保护层采动应力演化规律理论分析 |
| 2.1 不同距离下被保护层采动应力演化规律 |
| 2.1.1 原岩应力分布特征 |
| 2.1.2 采场支撑压力分布特征 |
| 2.1.3 不同距离下被保护层采动应力理论计算结果 |
| 2.2 底板煤岩体破坏深度分析 |
| 2.2.1 应力滑移线 |
| 2.2.2 滑移线方程及其应力关系式 |
| 2.2.3 应力边界条件 |
| 2.2.4 底板煤岩体破坏深度 |
| 2.3 不同距离下被保护层采动卸载煤体室内试验应力路径 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 采动煤体力学特性与渗透率演化规律 |
| 3.1 声发射基础知识 |
| 3.2 试验设备及试验方案 |
| 3.2.1 试验试样的制备 |
| 3.2.2 试验设备及参数 |
| 3.2.3 试验方案 |
| 3.3 采动煤体力学特性 |
| 3.3.1 常规三轴压缩煤体应力-应变曲线 |
| 3.3.2 不同距离下被保护层采动卸载煤体应力-应变曲线 |
| 3.3.3 煤体力学参数变化规律 |
| 3.4 采动煤体声发射特征 |
| 3.4.1 常规三轴压缩煤体声发射特征 |
| 3.4.2 不同距离下被保护层采动卸载煤体声发射特征 |
| 3.5 采动煤体渗透率演化规律 |
| 3.5.1 常规三轴压缩煤体渗透率演化规律 |
| 3.5.2 不同距离下被保护层采动卸载煤体渗透率演化规律 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 采动煤体渗透率演化模型 |
| 4.1 煤体渗透率主要影响因素分析 |
| 4.1.1 有效应力 |
| 4.1.2 Klinkenberg效应 |
| 4.1.3 煤基质收缩效应 |
| 4.1.4 采动损伤效应 |
| 4.2 煤体渗透率理论模型 |
| 4.2.1 弹性阶段煤体渗透率模型 |
| 4.2.2 损伤阶段煤体渗透率模型 |
| 4.2.3 模型分析 |
| 4.3 渗透率理论模型的验证 |
| 4.3.1 常规三轴压缩煤体渗透率拟合结果 |
| 4.3.2 不同距离下被保护层采动卸载煤体渗透率拟合结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 下被保护层渗透率演化规律及分布特征 |
| 5.1 模型的建立 |
| 5.2 下被保护层三向应力演化规律及分布特征 |
| 5.2.1 应力数据的提取方法 |
| 5.2.2 下被保护层三向应力演化规律及分布特征 |
| 5.3 下被保护层渗透率演化规律及分布特征 |
| 5.3.1 下被保护层膨胀变形演化规律及分布特征 |
| 5.3.2 下被保护层渗透率演化规律及分布特征 |
| 5.3.3 下被保护层钻孔瓦斯抽采效果现场实测 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（5）突出煤体超声弹性特征实验研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 煤岩声学特征研究现状 |
| 1.3 含瓦斯煤弹性及各向异性特征研究现状 |
| 1.4 煤岩测试方法研究现状 |
| 1.5 研究内容和技术路线 |
| 2 理论基础 |
| 2.1 煤体力学结构特征 |
| 2.2 气体等温吸附模型 |
| 2.3 纵横波分离 |
| 2.4 瓦斯参数 |
| 2.5 CT扫描基本原理 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 含瓦斯煤体超声弹性特征实验方法 |
| 3.1 煤样采集及样品制备 |
| 3.2 探头校零及误差分析 |
| 3.3 气体吸附量的估计 |
| 3.4 各向异性特征定性表征 |
| 3.5 实验系统和实验方案 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 含瓦斯煤超声弹性特征分析 |
| 4.1 气体吸附时长对比实验 |
| 4.2 8#煤样弹性及波速各向异性 |
| 4.3 9#煤样弹性及波速各向异性 |
| 4.4 15#煤样弹性及波速各向异性 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 突出煤体原位震波试验对比及分析 |
| 5.1 现场数据采集、处理 |
| 5.2 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（6）割缝煤体瓦斯—水两相作用机制及耦合渗流特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及存在问题 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 总体研究思路 |
| 1.5 主要研究进展及成果 |
| 2 含水煤体瓦斯吸附微观作用机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 煤的孔隙结构特征 |
| 2.3 煤的表面官能团分析 |
| 2.4 水分对煤体吸附瓦斯特性影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 含水割缝煤体力学特性与损伤机制研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验设计 |
| 3.3 含水割缝煤体的强度和变形特征 |
| 3.4 含水割缝煤样破裂及裂隙演化特征 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 含水煤体瓦斯渗流动态可视化研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CT扫描的技术特点及可行性分析 |
| 4.3 水分对受载煤体瓦斯渗流影响规律实验研究 |
| 4.4 含水煤体瓦斯渗透率演化特征 |
| 4.5 CT扫描结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 含瓦斯-水割缝煤体流固耦合特性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验方案 |
| 5.3 含瓦斯-水割缝煤体的动态响应特征 |
| 5.4 瓦斯压力对割缝煤体动态响应特征的影响规律 |
| 5.5 含水率对割缝煤体动态响应特征的影响规律 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 割缝煤体瓦斯-水耦合渗流模型及数值分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 割缝煤体瓦斯-水耦合渗流模型 |
| 6.3 工程背景及数值模拟方案 |
| 6.4 水射流割缝煤层瓦斯抽采模拟 |
| 6.5 现场工程验证 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（7）加载速率影响下的类煤岩力学及损伤演化特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要研究内容及技术路线 |
| 1.4 主要创新点 |
| 2 煤岩体损伤演化规律研究 |
| 2.1 煤岩破坏机制 |
| 2.2 颗粒离散元理论 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 采动应力不同演化速率的仿真 |
| 3.1 理论基础 |
| 3.2 试验系统介绍 |
| 3.3 不同转移速率的采动应力试验 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 加载速率影响下的煤岩体力学特性的研究 |
| 4.1 类煤岩试件制备 |
| 4.2 试验设备及方案 |
| 4.3 石膏材料试件特性分析 |
| 4.4 水泥砂浆试件特性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 加载速率影响下的煤岩试件损伤模型构建 |
| 5.1 煤岩不同损伤本构关系模型 |
| 5.2 数值模型 |
| 5.3 基于细观裂纹演化规律的损伤本构模型 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间的主要成果 |
| 致谢 |
（8）煤岩破裂过程电荷信号时-频域特性及降噪研究（论文提纲范文）
| 1 试验系统及信号分析原理 |
| 1.1 试验系统与方案 |
| 1.2 感应式电荷信号监测原理 |
| 1.3 电荷离散信号时-频域分析原理 |
| 2 试验结果分析 |
| 2.1 试验过程中白噪信号组成频率分析 |
| 2.2 煤岩力学性质与电荷时-频信号规律 |
| 2.2.1 煤岩受载过程电荷信号时域特性 |
| 2.2.2 煤岩受载过程电荷信号频域特性 |
| 2.3 煤岩破裂过程电荷信号低通滤波器设计 |
| 3 结论 |
（9）中高阶煤承载过程裂隙演化及渗透性变化机制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 煤岩破裂过程中声发射研究现状 |
| 1.2.2 受载煤岩体力学特性研究 |
| 1.2.3 煤岩力学性质与渗透特性之间的关系 |
| 1.2.4 有待进一步研究的问题 |
| 1.3 研究内容及方法 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术关键 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 1.4 主要工作及创新点 |
| 1.4.1 主要工作 |
| 1.4.2 创新点 |
| 第2章 三轴煤体裂隙演化-渗流实验系统及煤样 |
| 2.1 三轴渗流实验系统 |
| 2.1.1 应力加载系统 |
| 2.1.2 声发射参数测试系统 |
| 2.1.3 瓦斯渗流测试系统 |
| 2.2 煤样 |
| 2.2.1 煤样采集 |
| 2.2.2 煤样加工 |
| 2.2.3 煤样筛选及编号 |
| 2.2.4 基本参数 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 煤体孔隙结构与表征试验研究 |
| 3.1 煤孔(裂)隙分类 |
| 3.1.1 孔隙成因分类 |
| 3.1.2 煤孔隙大小分类及表征 |
| 3.1.3 煤孔隙形态及连通性 |
| 3.1.4 煤中裂隙分类与表征 |
| 3.2 压汞法测试 |
| 3.2.1 压汞法原理 |
| 3.2.2 实验样品及条件 |
| 3.2.3 实验结果及分析 |
| 3.3 液氮吸附法测试 |
| 3.3.1 液氮吸附法原理 |
| 3.3.2 实验样品及条件 |
| 3.3.3 实验结果及分析 |
| 3.4 扫描电镜测试 |
| 3.4.1 实验样品及条件 |
| 3.4.2 实验结果及分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 承载煤体变形-裂隙-渗透规律研究 |
| 4.1 煤岩变形-裂隙-渗流研究概述 |
| 4.1.1 煤岩力学性质及强度理论 |
| 4.1.2 煤岩裂隙演化声发射测试机理 |
| 4.1.3 煤岩瓦斯渗流理论 |
| 4.2 常规三轴煤体变形-裂隙-渗透规律研究 |
| 4.2.1 煤体应力应变-裂隙演化-渗透特征试验 |
| 4.2.2 煤体力学变形-裂隙演化-渗透特性关系 |
| 4.2.3 煤体瓦斯渗透特性控制机制 |
| 4.3 循环载荷下煤体变形-裂隙演化-渗透特征研究 |
| 4.3.1 煤体力学变形-裂隙演化-渗透特征试验方案 |
| 4.3.2 煤体力学变形-裂隙演化-渗透特征试验 |
| 4.3.3 循环载荷下煤样力学变形-裂隙演化-渗透特性关系 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 煤体裂隙演化及瓦斯渗透性评价 |
| 5.1 煤体裂隙损伤理论模型 |
| 5.1.1 基于声发射参量煤体裂隙损伤理论模型 |
| 5.1.2 循环载荷下煤岩的损伤模型分析 |
| 5.2 受载煤体渗透率及有效孔隙度动态演化模型 |
| 5.2.1 渗透率动态变化评估 |
| 5.2.2 裂隙压缩因子 |
| 5.2.3 有效孔隙度动态变化评估 |
| 5.3 工程应用 |
| 5.3.1 瓦斯流动机制 |
| 5.3.2 煤层瓦斯流动分析 |
| 5.3.3 工程实践 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及科研成果 |
（10）基于声发射的状态评价与定位技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状分析 |
| 1.3 本文的工作及章节安排 |
| 第2章 声发射检测及传播特性分析 |
| 2.1 AE检测系统构成 |
| 2.2 旋转机械碰摩声发射实验环境 |
| 2.2.1 碰摩声发射产生的机理 |
| 2.2.2 碰摩AE实验环境 |
| 2.3 自由板中声发射信号的传输特性 |
| 2.4 板中多模和频散特性对传感信号的影响 |
| 2.5 板中AE波的多模抑制理论和实验研究 |
| 2.5.1 板中AE波的多模抑制理论研究 |
| 2.5.2 板中AE波的多模抑制实验分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于频率聚焦的多重近场声发射源定位研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于近场传输模型的声发射空间谱定位算法研究 |
| 3.2.1 声发射源的近场传输模型 |
| 3.2.2 时域近场AE源定位算法 |
| 3.2.3 仿真实验及结果分析 |
| 3.3 基于频率聚焦的多重近场AE源定位研究 |
| 3.3.1 基于频率聚焦的多重近场AE源定位算法 |
| 3.3.2 仿真实验及结果分析 |
| 3.4 基于频率自动聚焦的多重近场AE源定位研究 |
| 3.4.1 基于频率自动聚焦的多重近场AE源定位研究 |
| 3.4.2 仿真实验及结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于多快拍稀疏分解的声发射源定位算法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 稀疏分解算法在近场AE源定位中的适用性分析 |
| 4.3 多重近场AE源稀疏分解定位算法 |
| 4.3.1 多重近场AE源稀疏分解定位算法模型 |
| 4.3.2 稀疏分解算法在定位AE源的适用性分析 |
| 4.4 基于频率多快拍的近场AE源稀疏分解定位方法 |
| 4.4.1 算法模型 |
| 4.4.2 仿真实验及结果分析 |
| 4.5 碰摩试验数据 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于深度学习的转子碰摩故障识别研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 金属板中声发射信号的频散补偿方法研究 |
| 5.2.1 金属板中声发射信号的频散补偿方法 |
| 5.2.2 多模态导波信号频散补偿的实验验证 |
| 5.3 经过频散补偿的语谱图特征 |
| 5.3.1 语谱图特征原理 |
| 5.3.2 不同碰摩故障下声发射特征分析 |
| 5.3.3 多模抑制和频散补偿的声发射特征分析 |
| 5.4 基于深度卷积神经网络的碰摩故障识别方法研究 |
| 5.4.1 算法模型 |
| 5.4.2 实验结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 声发射预测煤岩冲击破裂状态研究 |
| 6.1 声发射预测煤岩冲击破裂机理研究 |
| 6.1.1 煤岩试样加工及冲击破裂声发射信号采集系统 |
| 6.1.2 煤岩样冲击破裂声发射信号特征分析 |
| 6.2 针对煤岩体冲击破裂预测的AE分形特征研究 |
| 6.2.1 改进的基于重构时间序列的相空间的关联维数计算方法 |
| 6.2.2 在时间域内基于波形长度的Katz维分形维数计算方法 |
| 6.2.3 改进的GP关联维数特征在煤岩体冲击破裂预测中的性能分析 |
| 6.3 采用多分辨率特征融合的煤岩体破裂预测研究 |
| 6.3.1 多分辨率特征融合方法(MRFF) |
| 6.3.2 多分辨率声发射波形分析 |
| 6.3.3 实验验证和结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间发表的论文及科研工作 |
四、煤岩声发射机理及实验研究（论文参考文献）
- [1]不同加载方式下重塑构造煤电阻率及声发射特性试验研究与分析[D]. 蒋执豪. 中国矿业大学, 2021
- [2]声发射技术在研究煤层解吸破坏过程中的应用[J]. 崔波,邵芳,金志远. 科技创新与应用, 2020(20)
- [3]煤岩破坏红外辐射表征及采动煤体红外规律研究[D]. 田贺. 中国矿业大学, 2020(01)
- [4]不同距离下被保护层采动卸载渗透率演化规律及应用研究[D]. 贾恒义. 中国矿业大学(北京), 2020(01)
- [5]突出煤体超声弹性特征实验研究[D]. 郝家林. 中国矿业大学, 2019(09)
- [6]割缝煤体瓦斯—水两相作用机制及耦合渗流特性研究[D]. 郭畅. 中国矿业大学, 2019(09)
- [7]加载速率影响下的类煤岩力学及损伤演化特性研究[D]. 赵振龙. 山东科技大学, 2018(03)
- [8]煤岩破裂过程电荷信号时-频域特性及降噪研究[J]. 丁鑫,肖晓春,吕祥锋,吴迪,赵宝友,潘一山. 煤炭学报, 2018(03)
- [9]中高阶煤承载过程裂隙演化及渗透性变化机制研究[D]. 郭军杰. 西南石油大学, 2017(05)
- [10]基于声发射的状态评价与定位技术研究[D]. 李晶. 东南大学, 2017(01)