煤巖受力損傷破壞是引發(fā)礦山災(zāi)害的根本原因,張、剪破壞形式是煤巖損傷破壞的常見(jiàn)形式。因此,研究煤巖張、剪破壞形式下的紅外輻射響應(yīng)特征及其內(nèi)在機(jī)制,對(duì)紅外熱成像技術(shù)應(yīng)用到礦山地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測(cè)預(yù)警提供一定的理論基礎(chǔ),以及對(duì)巖體工程穩(wěn)定性評(píng)價(jià)等具有重要的參考價(jià)值。本文采用室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,研究了煤巖張、剪破壞形式下的最高(最低)紅外輻射溫度、平均紅外輻射溫度(AIRT)以及紅外熱像的變化特征。主要研究成果如下:(1)最高(最低)紅外輻射溫度對(duì)煤巖不同破壞形式有不同的響應(yīng)特征。剪切破壞形式下,最高(最低)紅外輻射溫度呈升高趨勢(shì);張拉破壞形式下,最高(最低)紅外輻射溫度呈下降趨勢(shì)。(2)發(fā)現(xiàn)了AIRT變化趨勢(shì)和張剪微裂紋數(shù)量的相關(guān)性。剪切破壞形式下,煤巖的AIRT與應(yīng)力之間成正相關(guān)性,裂紋非穩(wěn)定擴(kuò)展階段AIRT的升高與剪裂紋的大量產(chǎn)生存在正相關(guān)性;張拉破壞形式下,煤巖的AIRT與應(yīng)力之間成負(fù)相關(guān)性,裂紋非穩(wěn)定擴(kuò)展階段AIRT的降低與張裂紋的大量產(chǎn)生存在正相關(guān)性。(3)煤巖不同破壞形式下的紅外熱像表現(xiàn)出不同的時(shí)空響應(yīng)特征。剪切破壞形式下,煤巖在破壞前紅外輻射溫度場(chǎng)均勻升高,臨近破壞時(shí)出現(xiàn)... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

壞過(guò)程中的橫向和軸向應(yīng)變數(shù)據(jù)。通過(guò)采集的數(shù)據(jù)信息，分析煤巖的力學(xué)性質(zhì)和破壞形式。2.1 單軸壓縮煤巖的紅外輻射觀測(cè)實(shí)驗(yàn)（ Infrared RadiationObservation Experiment of Coal and Rock under UniaxialCompression）2.1.1 實(shí)驗(yàn)試樣實(shí)驗(yàn)用到的煤巖試樣取自山西省呂梁市肖家洼煤礦，對(duì)井下采集的大塊煤巖體先進(jìn)行粗加工得到大致所需形狀，然后使用切割機(jī)按照《煤巖和巖石物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)定方法》的要求進(jìn)行切割，再經(jīng)過(guò)磨石機(jī)對(duì)試樣上下端面打磨。為減小煤巖端面不平整造成實(shí)驗(yàn)誤差，加工過(guò)程中保證端面的不平行度應(yīng)小于 0.05 mm，側(cè)面與端面偏離量小于 0.05°，最終加工成 Ф50 100 mm 的圓柱體試樣和50×50×100 mm 的長(zhǎng)方體試樣。煤巖試樣均處于自然狀態(tài)，不做其他方式處理。煤樣共加工 16 塊，巖樣 16 塊，其中粗砂巖試樣 10 塊，中粗砂巖試樣 6 塊。部分煤巖試樣如圖 2-1 所示，基本物理參數(shù)見(jiàn)表 2-1、2-2。

圖 2-2 MTS C64.106 型電液伺服萬(wàn)能壓力試驗(yàn)機(jī)tro hydraulic servo universal pressure testing machin與紅外輻射理論射的監(jiān)測(cè)采集使用 VarioCAM HD head 8該裝置的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫量程-40～1200℃，空間2℃，光譜范圍 7.5～14μm。圖 2-3 VarioCAM HD head 880 型紅外熱像儀e 2-3 VarioCAM HD head 880 infrared thermal

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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