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第 35 卷 第 X 期 岩石力学与工程学报 Vol.35 No.X 2016 年 X 月 Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering XXX ，2016 循环载荷作用下煤样能量转化规律和声发射 变化特征 肖福坤，刘 刚，申志亮，张峰瑞，王一斐 (1. 黑龙江科技大学 黑龙江省煤矿深部开采地压控制与瓦斯治理重点实验室，黑龙江 哈尔滨 150027) 摘要：利用 TAW–2000 KN 三轴实验系统和 SH–II 声发射系统，对循环载荷下煤样能量转化规律和声发射特征开 展研究。实验结果表明：通过煤样破坏形态和循环曲线规律，c05 破坏瞬时突然崩裂，c06 曲线破坏前出现明显塑 性跳跃，c08 局部失稳累计成扰动破坏，破坏时曲线不断波动。从能量转化角度分析失稳前兆，一次初判通过耗 散能加速增长，弹性能达到峰值及弹性能量指数达到极大值，二次终判通过弹性能不变，塑性能增加。随着循环 载荷的增加，耗散能整体呈现上升趋势。通过阻尼比评价煤样抗震性顺序为 c06 ＞c08 ＞c05，结论与单轴抗压强度 一致。以径向弹性能和体弹性能均呈现降低趋势和径向塑性能和体塑性能均呈现升高趋势作为失稳判据有一定参 考。加载阶段声发射计数峰值呈现倒“梯形” ，卸载阶段声发射计数峰值呈现递减趋势。循环载荷加载前期 Kaiser 效应明显，后期 Felicity 效应明显。通过加载阶段和卸载阶段声发射特征参数变化规律可知，塑性能可以利用加载 阶段声发射计数和能量表征，耗散能可以利用卸载阶段声发射计数表征；通过循环加卸载声发射特征参数变化规 律，声发射累计计数与塑性能呈现一致规律，耗散能和声发射能量规律性一致。通过声发射能量突升和声发射幅 值的突降来预判煤岩的失稳。 关键词：采矿工程；循环载荷；能量转化；声发射；耗散能；阻尼比 中图分类号：TD 32 文献标识码：A 文章编号：1000 –6915(2016)00 –0000 –00 Energy conversion and acoustic emission characteristics of coal sample under cyclic loading XIAO Fukun ，LIU Gang ，SEHN Zhiliang，ZHANG Fengrui ，WANG Yifei (Heilongjiang Ground Pressure and Gas control in Deep Mining Key Lab ，Heilongjiang University of Science and Technology ， Haerbin ，Heilongjiang 150022，China) Abstract ：TAW–2000 KN triaxial experiment system and SH–II AE signal acquisition system were used to investigate the energy conversion and acoustic emission characteristics of coal under uniaxial cyclic loading. The coal sample c05 suddenly burst when the sample failed. The curve of c06 had a plastic jump before destruction， and the local buckling of c08 was accumulated into interferent