煤岩蠕变声发射特征试验研究

第２１卷１期　２０１３年２月　应用基础与工程科学学报　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＢＡＳＩＣ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ　中图分类号：ＴＵ４５２　文献标识码：Ａ　Ｖｏ１．２１．Ｎｏ．１　Ｆｅｂｒｕａｒｙ　２０１３　文章编号：１００５－０９３０（２０１３）０１－０１５９－００８　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５４３９３０．２０１３．Ｏ１．０１７　煤岩蠕变声发射特征试验研究　杨永杰　，　王德超　２，　赵南南　，　陈绍杰　（１．山东科技大学矿山灾害预防控制国家重点实验室培育基地，山东青岛２６６５１０；２．山东大学岩土与结构工程　研究中心，山东济南２５００６１）　摘要：利用ＭＴＳ８１５岩石伺服试验系统和ＡＥ２１Ｃ声发射监测系统对煤岩进行　了分级加载声发射试验．试验结果分析表明，煤岩分级加载过程存在蠕变应力　阈值，在达到该阈值之前，各个应力水平上的煤岩变形很不明显，当加载水平　大于该阈值时才发生明显蠕变变形．在瞬态蠕变阶段，煤岩内微孔隙、裂隙逐　渐扩展，声发射活动逐渐增强；在稳定蠕变阶段煤岩蠕变变形速率趋于平稳，　新生裂隙较少，声发射事件少且能量低；在加速蠕变阶段煤体内产生大量裂隙　并逐渐发育至宏观破裂失稳，储存的能量在较短的时间内快速释放，声发射事　件数及能量均达到最大值．煤岩的声发射特征较好地反映了其蠕变过程中的　损伤演化过程。　关键词：煤岩；分级加载；蠕变；应力阈值；声发射；损伤演化　岩石的流变特性是岩石类材料的重要力学性质，很多岩体工程，包括地下硐室、岩　石边坡及岩基等工程中，其强度在长期静载作用下会表现出逐渐降低的趋势¨］．煤岩　由于其本身组分、结构等的不同又表现出与其它岩石不同的流变特性，而矿山井下的　煤岩流变特性主要表现为蠕变．国内外学者对煤岩单轴、三轴压缩条件下的变形及声　发射特性进行了大量的研究，取得了较为丰富的成果　２剖，国外学者利用蠕变声发射规　律对复合材料的特性研究较多　很少．　，但是有关煤岩在蠕变条件下的声发射特性研究还　声发射是岩石材料在外界应力作用下，其内部积聚的弹塑性能量达到某一临界值之　后引起微裂隙的产生与扩展，同时伴随有弹性波或应力波释放的现象．岩石压缩变形破坏　必然伴随声发射的产生，声发射信息蕴含着丰富的岩石损伤渐进破坏的前兆信息　］，利　用岩石压缩破坏过程中的声发射信息对岩石的损伤渐进破坏过程进行预测，对监测矿山　井下煤体变形及煤柱稳定性具有重要意义．本文利用ＭＴＳ８１５岩石伺服试验机和ＡＥ２１　Ｃ　声发射仪对煤岩进行分级加载蠕变条件下的声发射试验，对煤岩蠕变声发射特征及损伤　特性进行探讨．　收稿日期：２０１　１－０９４）９；修订日期：２０１２－０２－２１　基金项目：国家重点基础研究发展计划（２０１０ＣＢ２２６８０５）；山东省“泰山学者”建设工程专项经费；山东省自然科学　基金（ＺＲ２０１１ＥＥＭ０１９）　作者简介：杨永杰（１９６４一），男，博士，教授．Ｅ—ｍａｉｌ：ｙｙＪ．６１２５＠１６３．ｃｏｎｒ　杨永杰等：煤岩蠕变声发射特征试验研究　１６１　２．２煤岩蠕变试验结果　首先对葛亭矿３煤进行了单轴压缩试验，测得其单轴压缩强度平均为２６．８ＭＰａ．　根据测得的煤岩的单轴抗压强度，将轴向应力预分为若干级，由于该矿煤岩属于中等　坚硬煤层，在试验时选择了较高的初始加载水平，同一级试件上依次加载１６、ｌ８、２０、２２、　２４、２６、２８ｋＮ、…，直至试件发生破坏．试验测得各试件蠕变试验结果如表１所示．　表１煤岩蠕变试验结果　Ｔａｂｌｅ　１　Ｃｒｅｅｐ　ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｃｏａｌ　ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ　如上表所示葛亭煤矿３煤的平均蠕变应力阈值为１５．８３ＭＰａ，平均蠕变强度为１６．５３ＭＰａ，　平均蠕变系数为０．５９１．与其它不同分级加载蠕变条件下的岩石流变系数相比，煤岩的蠕　变系数相对较小¨　．　本文对１＃煤样的蠕变声发射试验结果进行分析．图２为ｌ＃试件在各级加载水平上的应　变时间曲线，从图中可以看出：（１）在各应力水平上施加应力后，立刻产生瞬时弹性应变，在　恒载作用下煤岩内部的微孔隙、裂隙发生间歇性开裂和闭合，且受到试验机伺服控制的影　响，表现为轴向应变的轻微波动；（２）在未达到蠕变阈值的各个应力水平上，轴向应变虽有　一些波动，但并没有发生明显的蠕变变形，当加载水平大于该阈值时才发生明显蠕变破坏．　时间／ｋｓ　图２　１＃煤岩分级加载应变．时间曲线　Ｆｉｇ．２　Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ　ｌｏａｄｉｎｇ　ｓｔｒａｉｎ—ｔｉｍｅ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　１＃ｃｏａｌ　ｓｐｅｃｉｍｅｎ　２．３蠕变模型　一般岩石材料流变过程所发生的应变可分为初始蠕变阶段、稳定蠕变阶段和加速蠕　（１）　（２）　变阶段，其　．ｔ曲线大多可用三次多项式较好地拟合　占（ｆ）　＝８０＋Ａ￡＋Ｂ￡２＋Ｃｔ　利用式（１）对ｌ＃试件蠕变数据进行拟合，得到　（ｔ）＝　０＋（１．４６Ｅ一６）ｔ一（３．３８Ｅ一９）ｔ　＋（２．６７Ｅ一１２）ｔ　式（２）中　＝０．００７９６为弹性应变；ｔ为时间（ｓ）．　利用经验模型对３个煤岩蠕变曲线进行拟合，得到的经验方程和试验数据的相关系　Ｉ６２　应用基础与工程科学学报　Ｖ０１．２１　数分别为０．９１６和０．８９３、０．９３４，说明该模型总体上能够较好地拟合煤岩蠕变阶段．图３　为ｌ粕ｄ：件煤岩蠕变拟合曲线．　时问／ｓ　图３　１＃煤样蠕变阶段经验模型拟合曲线　Ｆｉｇ．３　Ｅｍｐｉｉｒｃａｌ　ｍｏｄｅｌ　ｆｉｔｔｅｄ　ｃｕｒｖｅ　ｏｆ　ｃｒｅｅｐ　ｓｔａｇｅ　ｏｆ　ｌ＃ｃｏａｌ　ｓｐｅｃｉｍｅｎ　３煤岩蠕变声发射特征及损伤演化分析　３．１煤岩蠕变声发射特征　声发射特征参数有多个，本文选择声发射振铃计数和能量两个参数对煤岩蠕变过程　的声发射特征进行分析．声发射振铃计数为一个采样间隔内所观测到的振铃数，反映了声　发射发生的频度，同时在一定程度上反映了声发射信号的幅度；声发射能量是指单位时间　内所观测的全部事件的发射能的总和，反映了声发射的强弱　Ｊ．　利用ＭＴＳ岩石伺服试验机对煤岩进行了分级加载条件下的蠕变试验．如图４所示，　在前几级应力水平的作用下，煤岩内部的原生裂隙经历了压密和新裂隙的产生等过程，每　一级荷载的加载过程，声发射活动有所增强，但当载荷稳定时，声发射活动又逐渐减弱，随　着应力水平的增加，声发射振铃计数和能量也相应的增加，但相对于发生在蠕变阶段的声　发射活动又相对较小，说明在较低的应力水平作用下，煤岩试件内部虽然有微裂纹的压密　和生成，但对煤岩整体结构的稳定性影响较小．　１６　ｌ４　１２　ｄ　星１０　巷ｓ　曩　４　２　０　时间／ｌ（ｓ　（ａ）声发射振铃计数　时间／ｋｓ　（ｂ）声发射能量　图４低应力水平下煤岩蠕变声发射试验结果　Ｆｉｇ．４　Ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ＡＥ　ｏｆ　ｃｏａｌ　ｃｒｅｅｐ　ｉｎ　ｌｏｗｅｒ　ｓｔｒｅｓｓ　ｌｅｖｅｌ　如图５所示为１３ＭＰａ（２４ｋＮ）应力水平处应力加载及保持过程中的应变变形与声发　杨永杰等：煤岩蠕变声发射特征试验研究　１６３　射活动之间的关系．加载过程中，声发射振铃计数及能量随应变的增加而增加，当载荷保　持恒定时，声发射活动逐渐减弱达到平稳状态。　。　妻。　。　０　２９３７６　２９５７６　２９７７６　２９９７６　３０１７６　时间／ｓ　（ａ）声发射振铃计数　（ｂ）声发射能量　图５　２４ｋＮ应力水平下煤岩蠕变声发射试验结果　Ｆｉｇ．５　Ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ＡＥ　ｏｆ　ｃｏａｌ　ｃｒｅｅｐ　ｉｎ　２４ｋＮ　ｓｔｒｅｓｓ　ｌｅｖｅｌ　由表１可知，当加载水平为１５．４ＭＰａ（３０ｋＮ）时，达到１＃煤样的蠕变应力阈值，在此应　力水平加载时得到煤样蠕变过程的３个阶段：瞬态蠕变阶段、稳定蠕变阶段和加速蠕变阶　段，得到的煤岩蠕变过程的声发射试验结果如图６所示．　１４０　１２０　１００之　８０箍　６０蠢　４０设　２０　０　时间／ｓ　时间／ｓ　（ａ）声发射振铃计数　（ｂ）声发射能量　图６煤岩蠕变过程的声发射试验结果　Ｆｉｇ．６　Ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ＡＥ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｃｏａｌ　ｃｒｅｅｐ　（１）瞬态蠕变阶段，此阶段煤岩内微孔隙、裂隙逐渐扩展，无论是声发射振铃计数还　是声发射能量都比前几级应力水平有所增强，随着加载时间的延长应变速率逐渐减小，声　发射振铃计数和能量也都相应降低，轴向应变逐渐趋于稳定；　（２）蠕变进人稳定阶段，此阶段煤岩蠕变速率趋于平稳，新生裂隙较少，由于煤岩试　件内部结构的复杂性，稳定蠕变阶段应变与时间的线性关系并不十分明显，声发射振铃计　数和能量比瞬态蠕变阶段减弱且趋于平稳，但相对于前几级应力水平声发射活动要明显，　声发射能量的起伏表明此阶段内仍有结构的细微破裂和贯通；　（３）在试件进入加速蠕变阶段之前声发射活动有短暂的减弱期，此后声发射振铃计　数及能量数显著增加，密集度越来越大，在煤岩发生脆性破裂的瞬间声发射振铃计数和能　量达到最大值．由于加载系统采用载荷控制方式，轴向应变速率急剧增加，经过极短时间　试件随即发生失稳破坏，煤岩试件整体呈塑性破坏，且在试件破坏以后声发射活动随即　消失．　应用基础与工程科学学报　Ｖ０１．２ｌ　３．２煤岩蠕变声发射损伤演化分析　从微细观角度看，损伤就是大量分布于煤岩中微裂纹的扩展、新裂纹不断产生和汇聚　为宏观裂隙的过程．当材料受荷载作用后，在宏观裂纹出现以前，局部出现的微裂纹已经　影响了材料的强度．在较低的应力水平上，虽然煤岩内部的原生裂隙有压密和新裂隙的产　生等过程，但对其内部的结构并没有产生多大的影响，故产生的声发射振铃计数较少且能　量较低，认为此阶段损伤较小；当应力水平大于蠕变应力阈值时，煤岩内部微裂纹开始萌　生并逐步稳定扩展，声发射振铃计数及能量都有了较大的提高；在试件进入加速蠕变阶段　后煤岩内部产生大量的裂隙并逐渐发育至宏观破裂失稳，储存的能量在较短的时间内快　速释放，声发射振铃计数和能量急剧增加¨　Ｈ】．煤岩的声发射特征较好地反映了其蠕变　过程中损伤演化过程，因此利用声发射信息对煤岩体的蠕变变形特征进行预测研究对监　测煤岩变形及煤柱长期稳定性具有重要意义．　４　结论　（１）试验测得葛亭矿煤岩平均蠕变应力阈值１５．８３ＭＰａ，单轴抗压强度为２６．８ＭＰａ，　平均蠕变系数为５９．１％；　（２）在达到应力阈值之前的各个应力水平上蠕变变形很不明显，当加载水平大于该　阈值时才发生明显蠕变破坏，利用经验蠕变方程对蠕变３阶段进行拟合，三次多项式　ｓ（ｆ）＝　。＋（１．４６Ｅ一６）ｔ一（３．３８Ｅ一９）ｔ　＋（２．６７Ｅ一１２）ｔ　（　０：０．００７９６）台色够很好的拟　合出加速蠕变阶段，３个煤岩拟合后相关系数分别为０．９１６、０．８９３、０．９３４，说明该模型能　够较好的拟合煤岩蠕变阶段；　（３）在较低的应力水平作用下，煤岩内部虽然有微裂纹的压密和生成，但产生的声发　射振铃计数和能量都相对较小，说明低应力水平对煤岩整体结构的稳定性影响较小；　（４）在瞬态蠕变阶段，随着加载时间的延长应变速率逐渐减小，此阶段煤岩内微孔　隙、裂隙逐渐扩展，声发射活动逐渐增强；在稳定蠕变阶段煤岩蠕变变形速率趋于平稳，蠕　变曲线近似呈直线变化，新生裂隙较小较弱，声发射信号又较平稳；在加速蠕变阶段煤体　内产生大量裂隙并逐渐发育至宏观破裂失稳，储存的能量在较短的时间内快速释放，声发　射信号显著增强，但在试件破坏以后声发射活动逐渐消失．煤岩的声发射特征较好地反映　了其蠕变过程中损伤演化过程．　参考文献　［１］吴立新，王金庄．煤岩流变特性及其微观影响特征初探［Ｊ］．岩石力学与工程学报，１９９６，１５（４）：３２８￣３２　Ｗｕ　Ｌｉｘｉｎ，Ｗａｎｇ　Ｊｉｎｚｈｕａｎｇ．Ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ　ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ　ｔｏ　ｒｈｅｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｍｉｃｒｏ—ｅｆｆｅｃｔ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｃｏａｌ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＲｏｃｋ　Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，１９９６，１５（４）：３２８￣３２　［２］　杨永杰，王德超，陈绍杰，等．基于离散小波分析的灰岩压缩破坏声发射特征实验研究『Ｊ］．煤炭学报，２０１０，３５　（２）：２１３－２１７　Ｙａｎｇ　Ｙｏｎｇｊｉｅ，Ｗａｎｇ　Ｄｅｃｈａｏ，Ｃｈｅｎ　Ｓｈａｏｊｉｅ，ｅｔ　ａ１．ＡＥ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇ　ｓｔｕｄｙ　ＯＮ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｆｒａｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｌｉｍｅｓｔｏｎｅ　ｓａｍｐｌｅ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｄｉｓｃｒｅｔｅ　ｗａｖｅｌｅｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ　Ｃｏａｌ　Ｓｏｃｉｅｔｙ，２０１０，３５（２）：２１３－２１７　［３］唐书恒，颜志丰，朱宝存。等．饱和含水煤岩单轴压缩条件下的声发射特征［Ｊ］．煤炭学报，２０１０，３５（１）：３７．４１　Ｔａｎｇ　Ｓｈｕｈｅｎｇ，Ｙａｎ　Ｚｈｉｆｅｎｇ，Ｚｈｕ　Ｂａｏｃｕｎ，ｅｔ　ａ１．Ａｃｏｕｓｔｉｃ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ—ｓａｔｕｒａｔｅｄ　ｃｏａｌｓ　ｉｎ　ｕｎｉａｘｉａｌ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ　Ｃｏａｌ　Ｓｏｃｉｅｔｙ，２０１０，３５（１）：３７－４１　Ｎｏ．１　杨永杰等：煤岩蠕变声发射特征试验研究　１６５　［４］　陈景涛．岩石变形特征和声发射特征的三轴试验研究［Ｊ］．武汉理工大学学报，２００８，３０（２）：９４－９６　Ｃｈｅｎ　Ｊｉｎｇｔａｏ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｉｒａｘｉｌａ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｃｏｕｓｔｉｃ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｏｆ　ｒｏｃｋ［Ｊ］．　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｗｕｈａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８，３０（２）：９４－９６　［５］　曹树刚，刘延保，张立强，等．突出煤体单轴压缩和蠕变状态下的声发射对比试验［Ｊ］．煤炭学报，２００７，３２（１２）：　１２６４　１２６８　Ｃａｏ　Ｓｈｕｇａｎｇ，Ｌｉｕ　Ｙａｎｂａｏ，Ｚｈａｎｇ　Ｌｉｑｉａｎｇ，ｅｔ　ａ１．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｏｎ　ａｃｏｕｓｔｉｃ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ｏｕｔｂｕｍｔ—ｈａｚａｒｄｏｕｓ　ｃｏａｌ　ｕｎｄｅｒ　ｕｎｉａｘｉｌａ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ　ａｎｄ　ｃｒｅｅｐ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ　Ｃｏｌａ　Ｓｏｃｉｅｔｙ，２００７，３２（１２）：１２６４・１２６８　［６］　杨永杰，陈绍杰，韩国栋．煤岩压缩破坏过程的声发射试验［Ｊ］．煤炭学报，２００６，３１（５）：５６２－５６５　Ｙａｎｇ　Ｙｏｎｇｊｉｅ，Ｃｈｅｎ　Ｓｈａ０ｊｉｅ，Ｈａｎ　Ｇｕｏｄｏｎｇ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｏｎ　ａｃｏｕｓｔｉｃ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｄｕｒｉｎｇ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｒｕｐｔｕｒｅ　ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ　ｏｆ　ｃｏｌａ　ｓａｍｐｌｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ　Ｃｏａｌ　Ｓｏｃｉｅｔｙ，２０ｏ６，３１（５）：５６２－５６５　［７］　刘保县，李东凯，赵宝云．煤岩卸荷变形损伤及声发射特性［Ｊ］．土木建筑与环境工程，２００９，３１（２）：５７－６１　Ｌｉｕ　Ｂａｏｘｉａｎ，Ｌｉ　Ｄｏｎｇｋａｉ，Ｚｈａｏ　Ｂａｏｙｕｎ．Ｄａｍａｇｅ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｃｏｕｓｔｉｃ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒ　ｏｆ　ｃｏａｌ—ｒｏｃｋ　ｕｎｄｅｒ　ｕｎｌｏａｄｉｎｇ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＣｉｖｉｌ，Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｌａ＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｌａ　Ｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，２００９，３１（２）：５７－６１　［８］　刘保县，黄敬林，王泽云，等．单轴压缩煤岩损伤演化及声发射特性研究［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２００９，２８（增　１）：３２３４＿３２３８　Ｌｉｕ　Ｂａｏｘｉａｎ，Ｈｕａｎｇ　Ｊｉｎｇｌｉｎ，Ｗａｎｇ　Ｚｅｙｕｎ，ｅｔ　ａ１．Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｄａｍａｇｅ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｃｏｕｓｔｉｃ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒ　ｏｆ　ｃｏａｌ—ｒｏｃｋ　ｕｎｄｅｒ　ｕｎｉａｘｉｌａ　ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｎｒａｌ　ｏｆＲｏｃｋＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，２００９，２８（ｓｕｐｐ．１）：３２３４－３２３８　［９］　Ｇａｉｌｌｅｔ　Ｌ，Ｂｅｎｍｅｄａｋｈｎｅ　Ｓ，Ｌａｋｓｉｍｉ　Ａ．Ｎｉｃｋｅｌ　ｈｉｓｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｘｙｄａｔｉｏｎ　ｕｎｄｅｒ　ｃｒｅｅｐ　ｌｏａｄｉｎｇ　ｕｓｉｎｇ　ａｃｏｕｓｔｉｃ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｌａｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，２００３，（３８）：１４７９・１４８４　［１Ｏ］　Ｓｖｅｆｌｎａａ　Ｐ　Ｚｗｅｒｓｃｈｋｅ，Ａｌｅｘａｎｄｅｒ　Ｗａｎｎｅｒ。Ｅｄｕａｒｄ　Ａｒｚｔ．Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｏｆ　ｆｉｂｅｒ　ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｉｎ　ａ　ｓｈｏｒｔ－ｉｆｂｅｒ．ｅｒｉｎｆｏｒｃｅｄ　ｍｅｔａｌ—ｍａｔｒｉｘ　ｍｏｄｅｌ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｅｎｓｉｌｅ　ｃｒｅｅｐ　ｄｅｆｏｍｒａｔｉｏｎ－ａｎ　ａｃｏｕｓｔｉｃ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｓｔｕｄｙ［Ｊ］．Ｍｅｔｌａｌｕｒｉｇｃａｌ　ａｎｄ　Ｍａｔｅｒｉｌａｓ　Ｔｒｎａｓａｃｔｉｏｎｓ，２００２，（５）：１５４９・１５５７　Ｒｏｎｎｉｅ　Ｙ　Ｖｕｎ，Ｃｏｒｎｅｌｉｓ　ｄｅＨｏｏｐ，Ｆｒａｎｋ　Ｃ　Ｂｅａｌ１．Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｃｒｉｔｉｃａｌ　ｄｅｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｃｒｅｅｐ　ｒｕｐｔｕｒｅ　ｉｎ　ｏｒｉｅｎｔｅｄ　ｓ￣ａｎｄｂｏａｒｄ　ｕｓｉｎｇ　ａｃｏｕｓｔｉｃ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ：ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　ｏｆＥＮ３００　ｓｔｎａｄａｒｄ［Ｊ］．Ｗｏｏｄ　Ｓｃｉ　Ｔｅｃｈｎｏｌ，２００５，（３９）：１９９－２１４　［１２］　陈绍杰，郭惟嘉，杨永杰．煤岩蠕变模型与破坏特征试验研究［Ｊ］．岩土力学，２００９，３０（９）：２５９５￣５９９　Ｃｈｅｎ　Ｓｈａｏｊｉｅ，Ｇｕｏ　Ｗｅｉｊｉａ，Ｙａｎｇ　Ｙｏｎｇｊｉｅ．Ｅｘｅｐｒｉｍｅｎｔａｌ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｃｅｒｅｐ　ｍｏｄｅｌ　ａｎｄ　ｆａｉｌｕｅｒ　ｃｈａｒａｃｔｅｉｒｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｃｏａｌ［Ｊ］．　Ｒｏｃｋ　ａｎｄ　Ｓｏｉｌ　Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ，２ｏｏ９，３Ｏ（９）：２５９５－２５９９　［１３］　蒋宇，葛修润，任建喜．岩石疲劳破坏过程中的变形规律及声发射特性［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２００４，２３　（１１）：１８１０－１８１４　Ｊｉｎａｇ　Ｙｕ，Ｇｅ　Ｘｉｕｒｕｎ，Ｒｅｎ　Ｊｉｎａｘｉ．Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｒｕｌｅｓ　ａｎｄ　ａｃｏｕｓｔｉｃ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｒｏｃｋｓ　ｉｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｆａｔｉｇｕｅ　ｆａｉｌｕｅｒ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｒｏｃｋ　Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ　ｎａｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｉｒｎｇ，２００４，２３（１１）：１８１０—１８１４　［１４］　许江，李树春，唐晓军，等．基于声发射的岩石疲劳损伤演化［Ｊ］．北京科技大学学报，２００９，３１（１）：１９－２４　Ｘｕ　Ｊｉｎａｇ，Ｌｉ　Ｓｈｕｃｈｕｎ，Ｔａｎｇ　Ｘｉａ０ｊａｎ，ｅｔ　ａ１．Ｒｏｃｋ　ｆａｔｉｕｇｅ　ｄａｍａｇｅ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ａｃｏｕｓｔｉｃ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｂｅｉｊｉｎｇ，２００９，３１（１）：１９－２４　ｌ６６　应用基础与工程科学学报　ＶＯ１．２ｌ　Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　Ｃｏａｌ　Ｃｒｅｅｐ　ｕｎｄｅｒ　Ｓｔｅｐ　Ｌｏａｄ　ＹＡＮＧ　Ｙｏｎｇｊｉｅ　，ＷＡＮＧ　Ｄｅｃｈａｏ　，ＺＨＡＯ　Ｎａｎｎａｎ　，ＣＨＥＮ　Ｓｈａｏｊｉｅ　（１．Ｓｔａｔｅ　Ｋｅｙ　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ　Ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ　Ｂａｓｅ　ｏｆ　Ｍｉｎｉｎｇ　Ｄｉｓａｓｔｅｒ　Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｃｏｎｔｒｏｌ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ　２６６５１０，Ｃｈｉｎａ；２．Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｃｅｎｔｅｒ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，　Ｊｉｎａｎ　２５００６１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｏｎ　ａｃｏｕｓｔｉｃ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ（ＡＥ）ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｃｏａｌ　ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ　ｕｎｄｅｒ　ｓｔｅｐ　ｌｏａｄ　ｗｅｒｅ　ｃａｒｒｉｅｄ　ｏｕｔ　ｗｉｔｈ　ＭＴＳ８　１　５　ｓｅｒｖｏ—ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　ｒｏｃｋ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｔｅｓｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ＡＥ２　１　Ｃ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ．Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｓｔｅｐ　ｌｏａｄ　ｈａｄ　ａ　ｃｒｅｅｐ　ｓｔｒｅｓｓ　ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ，ｃｒｅｅｐ　ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｎｏｔ　ｏｂｖｉｏｕｓ　ｕｎｔｉｌ　ｔｈｅ　ｌｏａｄｉｎｇ　ｅｘｃｅｅｄｓ　ｔｈｅ　ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ．　Ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｉｅｎｔ　ｃｒｅｅｐ　ｓｔａｇｅ，ＡＥ　ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ　ｇｒａｄｕａｌｌｙ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｎｄｉｎｇ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｉｃｒｏ—ｐｏｒｅｓ　ａｎｄ　ｍｉｃｒｏ—ｆｒａｃｔｕｒｅｓ　ｉｎｓｉｄｅ　ｃｏａ１．Ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓｔｅａｄｙ　ｃｒｅｅｐ　ｓｔａｇｅ，ｔｈｅ　ｃｒｅｅｐ　ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　ｔｅｎｄｅｄ　ｔｏ　ｂｅ　ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｆｒａｃｔｕｒｅｓ　ｗｅｒｅ　ｌｅｓｓ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ＡＥ　ｅｖｅｎｔｓ　ｗｅｒｅ　ｌｅｓｓ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｅｎｅｒｇｙ　ｗａｓ　ｌｏｗ．Ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ　ｃｒｅｅｐ　ｓｔａｇｅ，ａ　１ａｒｇｅ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｎｅｗ　ｆｒａｃｔｕｒｅｓ　ｏｃｃｕｒ　ａｎｄ　ｑｕｉｃｋｌｙ　ｄｅｖｅｌｏｐ　ａｎｄ　ｃａｕｓｅ　ｔｈｅ　ｃｏａｌ　ｓｐｅｃｉｍｅｎ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｍａｃｒｏ　ｆｒａｃｔｕｒｅ　ｔａｉｌｕｒｅ，　ｔｈｅ　ｓｔｏｒｅｄ　ｅｎｅｒｇｙ　ｑｕｉｃｋｌｙ　ｒｅｌｅａｓｅｄ　ｉｎ　ａ　ｓｈ０ｒｔ　ｐｅｒｉｏｄ　ｏｆ　ｔｉｍｅ．Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ．ｔｈｅ　ＡＥ　ｅｖｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ　ｅｎｅｒｙ　ｒｇｅａｃｈｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｍａｘｉｍｕｍ　ｖａｌｕｅ．Ｔｈｅ　ｃｒｅｅｐ　ｄａｍａｇｅ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｃｏａｌ　ｃａｎ　ｂｅ　ｗｅｌｌ　ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ　ｂｙ　ＡＥ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌ；ｓｔｅｐ　ｌｏａｄ；ｃｒｅｅｐ；ｓｔｒｅｓｓ　ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ；ａｃｏｕｓｔｉｃ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ；ｄａｍａｇｅ　ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ