煤岩破坏表面电位效应理论与机制研究

煤岩动力灾害是煤岩体在应力作用下失稳破坏的一种灾害现象，在该过程中会伴随有多种地球物理信号产生。本书主要研究煤岩受载破坏的表面电位效应、规律、影响因素、产生机理及采动影响下现场煤体表面电位分布规律。建立了煤岩变形破裂表面电位试验系统，研究了煤岩单轴压缩、拉伸、三点弯曲、摩擦、胀裂、煤体瓦斯流动等不同加载方式下的表面电位特征规律及非线性特征，深入研究了不同因素（煤体电性参数、加载速率、预制裂隙、水分等）对煤体表面电位的影响规律，研究了煤岩破坏应变局部化与表面电位分布特征，从微观角度分析了煤体变形破裂过程和表面电位产生机理，基于损伤力学、电磁动力学等理论建立了有限边界煤岩表面电位的统计损伤计算模型，并且建立了煤岩破坏自由电荷累积与煤体本构关系之间的联系。研究了采掘工作面煤层在采动应力作用下表面电位的时-空分布规律及其影响因素。对于煤岩破坏表面电位信号的深入研究，在监测矿山煤岩动力灾害危险、评估现场煤体应力状态及其稳定性应用方面具有重要的理论意义和实际应用价值。