煤巖破壞表面電位效應(yīng)理論與機制研究

1 緒論
1.1 引言
1.2 煤巖電磁輻射研究現(xiàn)狀
1.2.1 電磁輻射現(xiàn)象研究
1.2.2 電磁輻射機理研究
1.3 巖石破裂表面電位研究進展
1.3.1 巖石破裂表面帶電現(xiàn)象
1.3.2 巖石破裂電位信號研究
1.3.3 地電場活動研究
1.4 巖石表面電位產(chǎn)生機理
1.5 煤巖表面電位研究中存在的不足
1.6 研究方法及研究內(nèi)容
1.6.1 研究方法
1.6.2 研究內(nèi)容

2 煤巖破壞表面電位實驗系統(tǒng)與實驗方案
2.1 煤巖表面電位實驗系統(tǒng)及試樣
2.1.1 煤巖表面電位實驗系統(tǒng)
2.1.2 試樣及其制備方法
2.2 煤巖表面電位實驗內(nèi)容及方案
2.2.1 煤體表面電位實驗內(nèi)容
2.2.2 煤體表面電位實驗步驟
2.2.3 煤巖表面電位實驗方案

3 煤巖破壞表面電位特征及規(guī)律性
3.1 煤巖表面電位實驗
3.1.1 煤巖單軸壓縮表面電位實驗結(jié)果
3.1.2 煤巖拉伸表面電位實驗結(jié)果
3.1.3 煤巖三點彎曲破壞表面電位實驗結(jié)果
3.1.4 煤巖摩擦表面電位實驗結(jié)果
3.1.5 煤樣破壞內(nèi)部電位變化規(guī)律
3.2 煤巖表面電位與載荷及其變化率的相關(guān)性分析
3.2.1 相關(guān)性分析理論
3.2.2 表面電位相關(guān)性分析結(jié)果

4 煤巖破壞表面電位的分形特征
4.1 表面電位的R-S分析
4.1.1 R-S分析
4.1.2 R-S分析結(jié)果
4.2 煤巖表面電位分形特征
4.2.1 分形概述
4.2.2 煤巖表面電位信號的分形特征
4.3 表面電位的多重分形
4.3.1 多重分形理論
4.3.2 表面電位多重分形譜

5 煤樣破壞應(yīng)變局部化與表面電位分布特征
5.1 煤樣破壞表面應(yīng)變場分布研究
5.1.1 煤樣受載表面應(yīng)變場
5.1.2 煤樣破壞應(yīng)變場分布實驗研究
5.2 煤樣表面電位分布規(guī)律
5.2.1 表面電位空間插值理論
5.2.2 煤樣表面電位云圖
5.3 煤樣應(yīng)變局部化與表面電位集中化
5.3.1 煤樣破壞應(yīng)變局部化
5.3.2 煤樣表面電位分布集中化特征

6 煤巖表面電位的影響因素
6.1 電性參數(shù)對煤樣表面電位的影響
6.1.1 受載煤樣電阻率的實驗研究
6.1.2 電阻率對煤樣表面電位的影響分析
6.2 加載方式對煤樣表面電位的影響
6.3 加載速率對表面電位的影響
6.4 煤巖缺陷對表面電位的影響
6.5 水分對煤巖表面電位的影響
6.5.1 水分對煤巖力學(xué)性質(zhì)的影響
6.5.2 水對煤樣表面電位影響的分析及實驗
6.6 煤樣充放瓦斯的表面電位
6.6.1 實驗系統(tǒng)及實驗方案
6.6.2 實驗結(jié)果分析及探討
6.7 煤巖脹裂表面電位研究
6.7.1 實驗研究
6.7.2 實驗結(jié)果及分析

7煤巖破壞微觀過程及表面電位產(chǎn)生機理
7.1 煤巖變形破裂微觀機理分析
7.1.1 煤中的裂紋與缺陷
7.1.2 裂紋擴展理論
7.1.3 裂紋的擴展途徑
7.1.4 斷裂前破壞帶形成的微觀分析
7.1.5 煤巖變形破裂微觀機理總結(jié)
7.2 煤巖破裂表面電位機理
7.2.1 煤巖破裂自由電荷產(chǎn)生機理
7.2.2 受載煤巖的表面電位
7.2.3 煤巖表面電位的統(tǒng)計損傷計算模型

8 采動煤體表面電位的時空分布規(guī)律
8.1 地震、火山災(zāi)害地電異常測試
8.2 煤礦現(xiàn)場煤巖表面電位測試研究
8.2.1 表面電位測試裝置
8.2.2 測試場地概況
8.2.3 測試方式
8.3 采掘空間周圍煤體表面電位的時空變化規(guī)律
8.3.1 煤體表面電位的時間變化規(guī)律
8.3.2 煤體表面電位的空間變化規(guī)律
8.4 煤體表面電位的影響因素研究
8.4.1 機電設(shè)備對表面電位的影響
8.4.2 煤層注水對表面電位的影響
8.4.3 注水孔兩側(cè)煤體表面電位的分布
8.5 意義與展望
參考文獻