真三轴下注水条件对煤体超声波传播特性影响规律的研究

摘要：

煤层注水对预防煤与瓦斯突出、减尘降温和软化煤层卸压防冲均有显著作用.监测水体在煤层中的运移规律,获得有效的水力润湿范围对于评估煤体注水润湿效果十分必要,因此在真三轴状态下对煤体进行注水实验的同时,辅以超声波自激发技术监测记录不同注水条件下煤体透射超声波的特征参数,并对注水条件与纵波波速、幅度和衰减系数等特征参数的关系进行重点分析.结果表明:(1)注水量随注水压力增大不断增加并呈现线性稳定状态;但随着注水时间增加,注水量增速逐渐降低并趋于0.(2)超声波波速与注水压力呈线性正相关,且随注水压力增加波速增量基本稳定;波速与注水时间呈指数正相关,但对注水时间的敏感度逐渐减弱;探究并实现了注水煤体体积模量的波速表征.(3)随着注水压力增大,超声波幅值整体增大,衰减系数整体减小;超声波幅值和衰减系数对注水时间的敏感性均呈现低-高-低态势.(4)振铃计数等与注水压力均呈线性正相关,与注水时间均呈指数正相关,且与注水量的变化趋势具有较好的一致性.

关键词：采矿工程、煤层注水、真三轴、超声波、煤体润湿、传播特性、波形参数

所属期刊栏目：41

分类号：TD32(矿山压力与支护)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;山东省自然科学基金杰出青年基金项目

在线出版日期：2023-02-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：2225-2239