第42卷第3期岩石力学与工程学报Vol.42No.32023年3月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringMarch,2023收稿日期:2022–04–06;修回日期:2022–06–23基金项目:国家自然科学基金资助项目(51774117);河南省科技攻关(222102320413,222102320279)SupportedbyTheNationalNaturalScienceFoundationofChina(GrantNo.51774117)andHenanProvinceScienceandTechnologyResearch(GrantNos.222102320413and222102320279)作者简介:唐一举(1988–),男,2015年于河南理工大学安全工程专业获博士学位,现任讲师,主要从事矿山安全科学方面的研究工作。E-mail:tyj125@126.com。通讯作者:郝天轩(1976–),男,博士,现任教授、博士生导师。E-mail:htx@hpu.edu.cnDOI:10.13722/j.cnki.jrme.2022.032瓦斯与应力作用下煤体红外辐射响应研究唐一举1,郝天轩2,3,刘静1,李帆2,赵立桢2,王泽华2(1.河南城建学院市政与环境工程学院,河南平顶山467036;2.河南理工大学安全科学与工程学院,河南焦作454000;3.煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心,河南焦作454000)摘要:为探索瓦斯与应力作用下煤体红外辐射响应特征,利用自主研发的含瓦斯煤岩破裂温度变化检测实验系统,以平煤十一矿煤样作为研究对象,分析其在不同瓦斯压力下力学性质和红外辐射特性,并对差分最高辐射温度ΔTMIR、累计差分温度ΣΔTMIR、热像演化等在不同瓦斯压力下的时变特性进行对比分析。结果表明:随着瓦斯压力的增大,试样破坏形态从单斜面剪切破坏向剪张性失稳破坏转变,破坏发展明显增强;试样的峰值抗压强度、弹性模量随着瓦斯压力的增大而降低,峰值应变表现为先增加后快速降低;不同瓦斯压力下,试样整体上表现出增温趋势,低瓦斯压力(0~0.4MPa)条件下临破裂前出现升温前兆,而高瓦斯压力(0.6,0.8MPa)则表现为降温前兆;试样加载过程中出现低温异常条带和高温异常区域,且与宏观裂纹走向及位置一致;并揭示了瓦斯影响下煤岩红外辐射的响应机制:热弹效应、摩擦热效应、瓦斯膨胀吸热效应及吸附瓦斯解吸吸热效应,不同加载阶段热效应的影响程度不同。研究结果解释了煤岩瓦斯动力灾害温度异常变化的原因,明确了不同瓦斯压力下的红外预警前兆特征,可以根据矿井瓦斯压力的大小有针对性进行灾害监测预警。关键词:岩石力学;含瓦斯煤;瓦斯压力;前兆特征;预测预警中图分类号:TU45文献标识码:A文章编号:1000–6915(2023)03–0594–12Infraredradiationrespons...