煤炭科学技术

作者：张国宁, 赵毅鑫, 孙远东, 宫智馨,

关键词：单轴压缩, 层理效应, 能量演化, 红外辐射, 前兆特征,

为了研究不同层理煤变形破坏过程中能量演化及红外辐射响应特征，以红庆河煤矿3-1煤层的煤样为研究对象，开展了4种不同层理角度（0°、30°、60°及90°）单轴压缩试验，并利用红外热成像仪监测煤样变形破坏过程中的红外温度场特征。试验结果表明：随着层理角度的增加，试样的抗压强度及应变能均呈“V”形变化趋势，60°时达到最小值，层理对峰前阶段的弹性应变能Ue及峰后阶段的耗散能Ud影响显著；不同层理角度煤样整体上表现为升温趋势，平均红外温度前兆点为0.84σp；试样破坏模式导致温度变化范围不同，0°和30°试样以张−剪破坏为主，升温幅度分别为1.12、1.30 ℃，而60°试样以单一剪切破坏为主，升温幅度较低为0.46 ℃，90°试样破坏以拉伸破坏为主，升温幅度最低为0.4 ℃；应变能与平均红外辐射温度呈正相关关系，相关程度排序为总应变能U<弹性应变能Ue<耗散能Ud。研究结果可以为煤岩动力灾害预警提供参考。

来源：2024年第12期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

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