煤炭学报

作者：彭守建, 许庆峰, 许江, 程亮, 周斌, 杨燕, 焦峰,

关键词：冲击地压, 物理模拟试验系统, 剪切扰动, 圆形巷道, 声发射, 红外热成像,

为了深入研究深部地层煤岩体冲击地压及岩爆灾害致灾规律，自主研制了深部煤岩冲击地压多功能物理模拟试验系统。该系统主要由真三轴荷载加载系统、剪切加载扰动系统、油源与增压器系统、试件制作与输运系统、试验控制与数据采集系统构成。基于该系统开展了300 mm×300 mm×600 mm的粉砂岩及相似材料试验研究。试验结果表明：测试及功能试验证明系统具有良好的准确性和稳定性，能够较高质量的完成真三轴荷载试验，位移及力传感器测试精度良好，同时该系统能完成临空面冲击破坏试验和剪切扰动试验，破坏效果直观显著；巷道破坏现象与红外热成像云图呈现了较为一致的规律，破碎区域能量释放，温度云图颜色加深。整个应力加载阶段整体平均红外辐射温度逐渐增加，进入扰动加载期温度急剧增加；在临近全面破坏时巷道内部裂纹贯通，大量围岩从巷道壁面抛出，声发射计数和能量突增，并且保持在较高水平，声发射累计能量呈指数型增长。电磁辐射能量主要发生在扰动加载阶段的破裂期与全面破坏期，在全面破坏期呈现了明显的能量幅值急剧增加的现象，与声发射能量增幅较为相似，证明了冲击失稳破坏能量的剧烈释放。

来源：2024年第11期

《煤炭学报》期刊编辑部

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