煤岩体振动破坏试验及微震信号特征

摘要：

通过所搭建的大型振动试验装置和微震监测系统,探究不同激励加速度和频率条件下整体煤岩试件的振动破坏特性.利用希尔伯特-黄变换(HHT)对煤岩体受迫振动过程中的监测信号进行了模态分离和信号重构,并结合振动力学知识着重阐释了共振放大效应产生的机理.研究结果表明:微震传感器监测信号具有明显的载波特征;当激励加速度峰值达到一定水平(0.5g)时,煤岩试件出现有效微震信号,首次破裂发生在煤层中,信号随传播距离的增大而衰减;随着裂隙的产生和扩展,煤岩试件自振频率降低,当激励频率等于煤体自振频率时,试件会产生共振放大效应,微震信号明显增强;激励加速度和激励频率对微震信号均有影响,激励加速度峰值越大、激励频率越接近自振频率,则微震信号越密集、幅值越大,且出现了优势频段向低频转移的趋势;理论分析解释了上述现象产生的原因.

关键词：振动破坏、激振响应、共振放大效应、微震监测、HHT

所属期刊栏目：40

分类号：TU45(土力学、地基基础工程)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51274206;国家自然科学青年基金资助项目51404277;中央高校基本科研业务费专项资金资助项目2014QZ05

在线出版日期：2016-02-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1834-1844