煤岩细观损伤电磁辐射理论模型及应用研究

【摘要】： 本文利用实验研究、理论分析、图像处理技术以及现场试验相结合的方法,研究了单轴压缩条件下煤岩细观损伤动态破坏演化规律、损伤电磁辐射变化规律、电磁辐射信号参数与煤岩细观损伤量之间响应关系和煤岩动力灾害预测方法体系等。研究了基于CT数的煤岩单轴压缩细观损伤破坏规律和损伤过程中电磁辐射变化规律；借助图像处理技术对CT图像进行图像增强、像素分割和重建处理,比较了CT数与CT图像的对应关系,在此基础上研究了基于像素数的煤岩损伤动态破坏规律；结合细观损伤力学和实验数据,建立了煤岩细观损伤破坏三阶段演化和本构方程；通过研究电磁辐射产生微观机理,结合不同实验材料所得电磁辐射信号参数进行分析,得到电磁辐射强度和脉冲数与损伤量的量化关系,并根据煤岩细观损伤破坏演化与本构关系得到煤岩细观损伤电磁辐射响应理论模型；结合现场需要,进一步整合了电磁辐射法预测煤岩动力灾害系统,建立了煤岩动力灾害电磁辐射预测体系,并进行了验证,结果表明,电磁辐射非接触预测法对于煤与瓦斯突出、巷道稳定性评价等是可行的。