煤岩体振动破坏试验及微震信号特征

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(0.5g)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。