受载煤岩体电磁辐射动态多重分形特征

姚精明^1,2，董文山^1,2，闫永业³，郝身展^1,2，王路^1,2

1. 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室2. 重庆大学资源及环境科学学院3. 河南科技学院机电学院

摘 要：采用多重分形理论、物理试验相结合的方法研究了试件单轴压缩破坏过程中电磁辐射信号的多重分形谱宽度ΔD_q的变化规律。研究结果表明:试件单轴压缩破坏过程中产生的电磁辐射信号具有多重分形特征;多重分形谱宽度ΔD_q与试件所受的应力水平有密切关系。加载初期,分形谱宽度ΔD_q随着应力的增加而起伏增强;临近主破裂时,多重分形谱宽度ΔD_q达到最大值0.27,进入残余变形阶段后,ΔD_q下降至0.20~0.22。因此多重分形谱宽度ΔD_q的动态变化与试件受载变形破裂过程具有良好的对应关系,临近主破裂时ΔD_q急剧增大且达到最大临界值可以作为试件冲击破坏的判定依据,对试件冲击破坏进行提前预警。

关键词：煤体;电磁辐射;多重分形;