不同应力路径下含瓦斯煤的声发射特性与能量演化规律

为了研究含瓦斯煤在不同扰动作用下的声发射特性和能量演化规律，利用多场煤与瓦斯突出过程宏细观试验系统，开展6种应力路径下的含瓦斯煤轴向加卸载试验，分析应力路径对含瓦斯煤声发射特性和变形特性的影响，并得到含瓦斯煤在循环加卸载过程中的能量演化特征及储能规律。研究结果表明：含瓦斯煤在吸附过程中的振铃计数随吸附时间增长而减少，根据出气口压力变化趋势将吸附过程分为3个阶段，分别为外扩散阶段、内扩散阶段和吸附饱和阶段；含瓦斯煤在加卸载过程中的振铃计数主要分布在应力上升区段，出现了明显的Kaiser效应，累计振铃计数在循环加卸载路径下呈“阶梯”形增长，且随着循环次数增加和应力路径延长而增大；含瓦斯煤在不同循环加卸载路径下的能量演化规律具有一致性，各能量密度均随着轴向应力增加而呈现二次函数型增长，并经历了减速增长、线性增长和加速增长的3个阶段；同时，弹性能密度和总输入能密度之间存在线性关系，储能系数为定值且均在50%以上。