煤岩体声波波速随温度变化规律试验研究

李祥春^1,2，聂百胜^1,2，杨春丽³，毛燕军^1,2，王龙康^1,2，孙琦¹，努尔艾力¹

1. 中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院2. 中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室3. 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院

摘 要：为了研究温度对煤岩体中波速传播的影响,利用自制的声波参数测试系统试验研究了煤岩体波速随温度变化规律,以期为研究声波在煤岩体中的传播提供理论参考。研究结果表明:随温度升高,煤岩体试样内纵横波波速总体表现为减小,在减小过程中会出现波动现象。试样的波阻抗大小与波速大小之间具有高度正相关特性。温度的升高将使煤岩体内各种矿物成分发生热膨胀,但由于这些矿物种类不同,其热膨胀系数也不同,导致其中的微孔隙或裂隙发生增长和扩大,煤岩体孔隙结构发生变化,煤岩体弹性模量和波速减小;另外,温度的升高会造成煤岩体内矿物质或胶结物的变化,从而导致煤岩体弹性模量和波速的降低。

关键词：温度;煤岩体;声波;波速;