本文關(guān)鍵詞：基于聲發(fā)射的煤與瓦斯突出實驗研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤礦開采以來，，頻繁發(fā)生的礦難對煤礦的安全生產(chǎn)造成了巨大的威脅。其中煤與瓦斯突出災(zāi)害的發(fā)生，除了對煤礦的安全生產(chǎn)構(gòu)成了威脅之外，還對國家財產(chǎn)造成了巨大的損失，尤其對于在井下工作人員的生命安全是一個很不確定的因素。經(jīng)過很長時間的反復(fù)實踐探索，得出結(jié)論：煤與瓦斯突出災(zāi)害具有突發(fā)的特征，但是在煤與瓦斯的突出前后煤體均有明顯的前兆。本論文就是在大量學(xué)者研究的基礎(chǔ)上，對從煤礦上采集回來的煤樣模擬煤與瓦斯突出，借助聲發(fā)射檢測技術(shù)對煤與瓦斯突出的實驗過程中煤體內(nèi)部的聲發(fā)射活動進行了探索研究，同時對煤的物理性質(zhì)以及含瓦斯煤體的吸附解吸等特性進行理論上的對比，采取三種實驗方案，研究不同的探頭布置方式對提高聲發(fā)射技術(shù)在預(yù)測預(yù)報煤與瓦斯突出事故方面的準(zhǔn)確性的影響，對實際煤礦生產(chǎn)中煤與瓦斯突出事故的預(yù)測預(yù)報有重要的指導(dǎo)意義。本文總共包含五章內(nèi)容，具體內(nèi)容如下： 第一章：本章首先介紹了國內(nèi)外的能源情況，對煤與瓦斯突出的災(zāi)害的危險性做了分析，以及目前國內(nèi)外預(yù)測預(yù)防煤與瓦斯突出的方法，提出了本文的研究方向。 第二章：介紹了煤及煤層氣的產(chǎn)生機理、解吸/吸附機理以及分子層吸附理論等，這些理論為煤與瓦斯突出實驗提供了有力的理論指導(dǎo)。 第三章：簡述了聲發(fā)射系統(tǒng)，對聲發(fā)射系統(tǒng)進行了系統(tǒng)的闡述，包括聲發(fā)射系統(tǒng)的組成和實驗過程中具體的參數(shù)介紹。討論分析聲發(fā)射技術(shù)的應(yīng)用在煤與瓦斯突出預(yù)測預(yù)報的可行性，并圍繞方案的可行性進行實驗研究，按照聲發(fā)射探頭布置位置不同，共采取了三種實驗方案，探索出探頭布置的最佳方案。 第四章：對三軸加載下煤與瓦斯突出聲發(fā)射實驗進行系統(tǒng)的介紹，包括實驗背景、試件的制備、實驗設(shè)備的調(diào)試、實驗方法以及實驗步驟，并對實驗結(jié)果進行分析。 第五章：將三種方案六個實驗都能檢測到突出裝置內(nèi)部煤體的活動，從實驗開始、煤體內(nèi)部破碎到突出的整個過程，列舉方案一、二、三的發(fā)射振鈴計數(shù)、聲發(fā)射能量、振幅、平均頻率、事件累計數(shù)以及能量累計隨時間的變化，分析得出在不同的方案下聲發(fā)射的結(jié)果是不同的。并對實驗實驗方案進行對比，得出聲發(fā)射探頭最佳的布置方案，為精確預(yù)測預(yù)報煤與瓦斯突出災(zāi)害提供理論依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：煤與瓦斯突出 聲發(fā)射技術(shù) 聲發(fā)射探頭 三軸加載 事件數(shù)
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD713
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 煤與瓦斯突出的研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 煤與瓦斯突出機理的概述11-13
• 1.2.2 國內(nèi)外預(yù)測煤與瓦斯突出的傳統(tǒng)方法13-14
• 1.2.3 國內(nèi)外預(yù)測煤與瓦斯突出全新的方法14-15
• 1.3 研究課題的背景及意義15-16
• 1.4 研究的技術(shù)路線與內(nèi)容16-19
• 1.4.1 研究主要內(nèi)容16-17
• 1.4.2 技術(shù)路線17-19
• 1.5 本章小結(jié)19-20
• 第二章 煤的物理力學(xué)性質(zhì)及突出誘因20-28
• 2.1 煤層煤體的物理力學(xué)性質(zhì)20-26
• 2.1.1 煤的孔隙、裂隙結(jié)構(gòu)特征20-22
• 2.1.2 煤吸附和解吸性能22-24
• 2.1.3 煤的滲透性能24-26
• 2.2 瓦斯在煤層中的運行機理26-27
• 2.2.1 瓦斯的形成26
• 2.2.2 瓦斯的基本特征26-27
• 2.3 煤對瓦斯的解吸特性及其影響吸附能力的因素27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第三章 聲發(fā)射技術(shù)在煤與瓦斯突出的應(yīng)用28-40
• 3.1 聲發(fā)射技術(shù)的闡述28-32
• 3.1.1 聲發(fā)射技術(shù)研究背景28-29
• 3.1.2 聲發(fā)射技術(shù)的原理概述29-31
• 3.1.3 聲發(fā)射系統(tǒng)及其基本操作介紹31-32
• 3.2 聲發(fā)射系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置32-37
• 3.2.1 聲發(fā)射設(shè)備簡介32-33
• 3.2.2 聲發(fā)射監(jiān)測系統(tǒng)的介紹及參數(shù)設(shè)置33-36
• 3.2.3 聲發(fā)射的基本模型36-37
• 3.3 處理聲發(fā)射信號的方法及造成的誤差37-38
• 3.4 煤體聲發(fā)射信號過濾噪聲38
• 3.5 聲發(fā)射技術(shù)應(yīng)用在煤與瓦斯突出預(yù)測預(yù)報的可行性分析38-39
• 3.6 本章小結(jié)39-40
• 第四章 三軸加載下煤與瓦斯突出聲發(fā)射實驗40-72
• 4.1 實驗背景介紹及意義40-42
• 4.1.1 煤與瓦斯突出模擬實驗介紹40-41
• 4.1.2 研究內(nèi)容41-42
• 4.2 實驗試件制備42-44
• 4.2.1 煤樣采集與試件制作43-44
• 4.2.2 煤樣的制作標(biāo)準(zhǔn)44
• 4.3 實驗設(shè)備44-46
• 4.3.1 煤與瓦斯突出的實驗裝置介紹44-45
• 4.3.2 附屬設(shè)備45-46
• 4.3.3 其他設(shè)備及實驗準(zhǔn)備工作46
• 4.4 實驗方法46-49
• 4.5 實驗步驟49-51
• 4.5.1 實驗準(zhǔn)備49-50
• 4.5.2 實驗步驟50-51
• 4.6 實驗結(jié)果51-67
• 4.6.1 聲發(fā)射事件數(shù)立體的定位圖51-54
• 4.6.2 三種實驗方案的荷載、事件發(fā)生數(shù)和時間的關(guān)系54-58
• 4.6.3 三種方案聲發(fā)射參數(shù)的比較58-67
• 4.7 結(jié)果分析67-69
• 4.7.1 聲發(fā)射實驗參數(shù)分析67-68
• 4.7.2 試件的應(yīng)力狀態(tài)與 AE 事件發(fā)生數(shù)的關(guān)系68-69
• 4.8 本章小結(jié)69-72
• 第五章 結(jié)論與展望72-76
• 5.1 結(jié)論72-73
• 5.1.1 煤樣物理性質(zhì)實驗的主要結(jié)論：72
• 5.1.2 聲發(fā)射技術(shù)下煤與瓦斯突出模擬實驗結(jié)果72-73
• 5.2 展望73-76
• 參考文獻76-84
• 致謝84-86
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參與科研項目86

【參考文獻】

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本文編號：503880