压缩状态下煤体波速特性及损伤破坏演化规律研究

为采用超声波波速评价煤体破坏状态,针对淮南矿区煤体,运用岩石力学试验机和波速监测设备,开展了单轴压缩状态下煤体声波及变形实时监测室内试验,获得了波速及煤体表面破坏形态演化特征,引入以波速定义的损伤变量量化煤体破坏过程,探讨煤体破坏前兆声学信息.研究结果表明:随煤体轴向应变的增加,波速呈现平稳、 缓慢降低再急剧降低的变化趋势,煤样表面形态先后经历无明显变化、 出现小范围的宏观破坏直至完全破坏的变化特征;随煤岩变形的增大,损伤变量具有平稳在0附件、 缓慢增长再急剧增大的基本规律;煤体持续受载过程中,当应变水平值达到95.55％,应力水平值达到95.68％时,波速水平值为96.32％时,煤体裂纹快速扩展,即将发生失稳灾害.研究结果可为预测防控煤岩失稳灾害提供试验依据.