干燥及饱和含水煤样超声波特征的实验研究
王云刚
李满贵
陈兵兵
代少华
1.河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地,河南焦作454000;河南理工大学煤炭安全生产河南省协同创新中心,河南焦作4540002.河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地,河南焦作454000;河南理工大学煤炭安全生产河南省协同创新中心,河南焦作4540003.河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地,河南焦作454000;河南理工大学煤炭安全生产河南省协同创新中心,河南焦作4540004.河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室——省部共建国家重点实验室培育基地,河南焦作454000;河南理工大学煤炭安全生产河南省协同创新中心,河南焦作454000
摘要：采用超声波透射法对无烟煤、焦煤和肥煤煤样在干燥及自然饱和吸水状态进行超声波测试实验,利用快速傅里叶变换对超声波信号进行了频谱分析,研究干燥及自然饱和吸水状态下煤样超声波特征.研究结果表明:在干燥或自然饱和吸水状态下,同种煤样的纵波波速相差较小;在干燥和自然饱和吸水两种状态下,无烟煤煤样纵波速度最大,肥煤纵波速度最小,焦煤介于两者之间,煤样纵波速度与其密度呈正相关、与孔隙率和变质程度呈负相关关系.焦煤和肥煤煤样在自然饱和吸水状态下纵波波速高于其在干燥状态下的纵波波速,无烟煤则相反;焦煤和肥煤煤样的纵波波速对水的敏感性大于无烟煤纵波波速对水的敏感性,这是由水分子在煤样孔隙中的运动形式决定的.煤样自然饱和吸水后,其主频率值有所下降,出现"频率漂移"的现象,使其能量多集中在低频部分;在煤样中传播的超声波信号的波速和主频率值能够反映煤样内部的孔隙、微裂隙等结构情况及其含水情况.
关键词：煤样干燥自然饱和超声波快速傅里叶变换主频率值
分类号：P618.11(矿床学)TQ531(煤化学及煤的加工利用)
资助基金：教育部长江学者和创新团队发展计划项目(IRT1235)河南省基础与前沿技术研究计划(142300413211)河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地开放基金(WS2012B04)
论文发表日期：2015-10-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
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