2023年2月Feb.,2023doi:10.3969/j.issn.1672-9943.2023.01.056裂隙煤体受载破坏红外辐射特征规律研究马留柱(中煤科工西安研究院(集团)有限公司,陕西西安710077)[摘要]为了研究裂隙煤体受载破坏红外辐射变化特征规律,进行了单轴压缩条件下预制裂隙煤样红外辐射实验,对比分析了预制裂隙煤样与完整煤样受载破坏过程红外辐射温度以及红外热像云图的变化特征。结果表明:相对于完整煤样,预制裂隙煤样受载破坏过程中最高红外辐射温度突增量相对较小,而平均红外辐射温度突增量相对较大,且在主破裂发生前,红外辐射温度曲线波动较小;红外热像云图的变化更加明显,主破裂发生前,白色和深蓝色低温区域逐渐缩小,可以作为预测煤体失稳破坏的前兆信息。[关键词]裂隙煤体;单轴压缩;红外辐射温度;红外热像云图[中图分类号]TD315[文献标识码]B[文章编号]1672-9943(2023)01-0183-030引言近年来,随着浅部煤炭资源逐渐枯竭,深部煤炭资源开采已然成为主流趋势。随着煤炭开采深度的逐渐增加,地应力、瓦斯压力逐渐增大,煤层构造复杂多变,煤体裂隙发育丰富[1]。裂隙的存在弱化了煤的抗压强度,是诱发冲击地压、煤岩瓦斯突出等煤岩动力灾害的重要原因之一。因此,对富含裂隙煤体进行监测,可有效预防煤岩动力灾害的发生。红外法作为一种非接触式无损检测方法,能够直观地反映煤岩体表面温度变化情况,通过红外热成像技术可以反映出裂隙煤体损伤破坏过程的热温分布,能够有效判识裂隙煤体临界破坏时表面温度分布状态。因此,本文通过对比分析预制裂隙煤样与完整煤样在单轴压缩条件下损伤破坏过程红外辐射温度以及红外热像云图变化特征,研究了裂隙煤体受载破坏过程红外辐射变化规律。研究结果可为监测预警煤矿煤岩动力灾害的发生提供理论依据和参考。1试样制备实验所用煤样取自陕西省某矿,该矿4#煤层经冲击倾向性鉴定结果为具有弱冲击倾向性,具体测定数据如表1所示。实验所用试样为煤矿原生煤,在实验室加工成50mm×50mm×100mm长方体试样,试样端面误差≤2mm。实验试样分为2种类型:一种为不带预制裂隙煤样;一种为带预制裂隙煤样。预制裂隙煤样的裂隙长度为2cm、宽度为0.1cm,裂隙倾斜角度为60°,且预制裂隙贯通试样。实验前,将试样表面打磨光滑,便于实验观察。表1煤层冲击倾向性测定结果2实验系统及方案实验所用设备主要包括压力机和便携式红外热像仪,如图1所示。其中压力机用于对试样施加压力,可以进行力和位移控制;便携式...