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国内刊号：11-2402/TD
国际刊号：0253-2336
发布日期:
作者：朱传奇, 王磊, 陈礼鹏, 张宇, 王安铖,
关键词：松软煤体, 损伤破坏, 裂隙分布, 各向异性指数, CT扫描,
为研究松软煤体超声波传播规律与破坏特征，选用型煤代替原煤，设定3条波速传播路径，运用MTS岩石力学实验机、PCI-II声发射仪开展单轴压缩条件下煤体多路径波速同步监测试验，引入各向异性指数分析波速演化规律；选定3个横、纵向切面，采用CT扫描设备开展破坏特征观测试验，重构破坏后煤体细观几何结构，对比研究二维横纵切面裂隙分布差异性；探讨波速和三维裂隙体积的关系。结果表明：① 随轴向应变的增加，平行、垂直加载方向及煤体平均波速均表现出先平稳后降低再平稳的基本规律，波速各向异性指数具有先平稳后增大再平稳的变化趋势；垂直加载方向波速最先下降，且降幅最大。② 与纵向切面相比，破坏后煤体横向切面裂隙谱峰占比和裂隙分形维数均较大，裂隙密度较高，裂隙形态也较为复杂。③ 随裂隙体积的增大，破坏后煤体平均波速大致呈线性降低，单轴荷载作用下煤体内部裂隙扩展以平行加载方向为主，裂隙竖向线状扩展是造成各方向波速和横纵切面破坏特征差异性的主要原因。④ 与平行加载方向相比，采用垂直加载方向波速求得的损伤变量较大、评价煤体损伤破坏状态也更为可靠。现场采用声波评价煤体破坏状态时，将声波传播路径设置为垂直煤体受载（最大主应力）方向，有利于提高预测失稳事故的合理性。
来源：2024年第4期
《煤炭科学技术》期刊编辑部
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