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题名煤岩体振动破坏试验及微震信号特征
被引量：14
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作者
李成武
孙晓元
高天宝
解北京
徐晓萌
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机构
中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院
太原科技大学环境与安全学院
天津城建大学能源与安全工程学院
科廷大学石油工程系
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第8期1834-1844,共11页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51274206)
国家自然科学青年基金资助项目(51404277)
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2014QZ05)
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文摘
通过所搭建的大型振动试验装置和微震监测系统,探究不同激励加速度和频率条件下整体煤岩试件的振动破坏特性。利用希尔伯特-黄变换(HHT)对煤岩体受迫振动过程中的监测信号进行了模态分离和信号重构,并结合振动力学知识着重阐释了共振放大效应产生的机理。研究结果表明:微震传感器监测信号具有明显的载波特征;当激励加速度峰值达到一定水平(0.5g)时,煤岩试件出现有效微震信号,首次破裂发生在煤层中,信号随传播距离的增大而衰减;随着裂隙的产生和扩展,煤岩试件自振频率降低,当激励频率等于煤体自振频率时,试件会产生共振放大效应,微震信号明显增强;激励加速度和激励频率对微震信号均有影响,激励加速度峰值越大、激励频率越接近自振频率,则微震信号越密集、幅值越大,且出现了优势频段向低频转移的趋势;理论分析解释了上述现象产生的原因。
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关键词
振动破坏
激振响应
共振放大效应
微震监测
HHT
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Keywords
vibration failure
stimulation response
resonance amplification effect
micro-seismic observation
HHT
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分类号
TU45
[建筑科学—岩土工程]
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题名煤岩振动破坏过程中自振频率变化特征研究
被引量：11
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作者
李成武
孙晓元
高天宝
孙英峰
解北京
徐晓萌
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机构
中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院
太原科技大学环境与安全学院
天津城建大学能源与安全工程学院
科廷大学石油工程系
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出处
《煤炭学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第10期2422-2429,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51274206)
国家自然科学青年基金资助项目(51404277)
中央高校基本业务费专项资金资助项目(2014QZ05)
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文摘
动力扰动促使煤岩破坏失稳是其导致煤岩动力灾害事故频发的主要原因,分析外界扰动对煤岩稳定性的影响对灾害的预测与防治具有重要意义。利用大型振动试验装置和自振频率测试系统,对煤岩体在底板扰动破坏情况下自振频率的变化特征及其与稳定性的关系进行了研究。结果表明:在振动影响作用下,煤岩体裂隙扩展,损伤程度加大,造成刚度系数的降低和阻尼比系数的上升,进而导致试件整体自振频率呈现下降趋势,且下降的速率与动力扰动的加速度和频率密切相关,并出现煤岩结构体与其中煤体分层自振频率不一致的现象。根据试验结果从调整扰动源和煤岩体两个角度提出了防止或减弱动力扰动对煤岩动力灾害诱发影响的合理化建议。
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关键词
煤岩
振动
自振频率
动力扰动
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Keywords
coal and rock
vibration
natural frequency
dynamic disturbance
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分类号
TD315
[矿业工程—矿井建设]
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