本书介绍了作者团队在复合煤岩受载破裂多物理场理论、应用技术与装备发和实验应用方面取得的突破性展，尤其是其提出并建立的应力-电荷-红外辐射耦合模型、温度-应力-电磁多场耦合模型、应力-电磁辐射数值模型、复合煤岩卸荷热力耦合模型、复合煤岩卸荷多场耦合数学模型、耗散能-红外辐射能耦合数学模型及耗散能-电磁辐射能耦合数学模型等为煤岩采活动中的动力灾害预测预报提供了理论基础，对于一步揭示煤岩变形破裂机理、煤岩物理力学特性、煤岩动力灾害演化机理、监测预警煤岩动力灾害及保证煤矿安全生产和人员人身财产安全具有重要意义。
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内容提要
前言
第1章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究现状
1.2.1 深部煤岩能量演化理论及受载破裂失稳机制研究现状
1.2.2 煤岩受载岩体辐射场、声场能量演化规律研究现状
1.2.3 复合煤岩受载破裂多场耦合机制研究现状
1.3 研究概况
1.3.1 研究方法
1.3.2 技术路线
1.3.3 应用前景
参考文献
第2章 受载煤岩破裂多物理场基本理论及耦合路径
2.1 煤岩受载破裂的宏观与微观解释
2.1.1 煤岩体受载破裂宏观机制
2.1.2 煤岩体受载破裂微观机制
2.2 煤岩受载破裂各物理场演化基本理论
2.2.1 煤岩受载破裂过程电荷感应原理
2.2.1.1 摩擦起电的实质
2.2.1.2 压电效应原理
2.2.1.3 电荷感应机理
2.2.2 煤岩受载破裂过程电磁辐射原理
2.2.2.1 受载煤岩破裂过程电磁辐射规律
2.2.2.2 受载煤岩破裂电磁辐射释放方式
2.2.3 煤岩受载破裂过程红外辐射原理
2.3 复合煤岩受载破裂多物理场耦合路径
2.4 本章小结
参考文献
第3章 复合煤岩受载破裂多参数监测装置与实验系统研究
3.1 煤岩受载破裂多参数监测系统结构
3.2 系统主控电路设计
3.3 电荷信号采集模块
3.3.1 电荷传感器原理
3.3.2 传感器转换电路
3.3.3 滤波电路
3.4 电磁辐射采集模块
3.4.1 电磁辐射信号接收天线电路
3.4.2 电磁辐射信号放大电路
3.4.3 滤波电路
3.4.4 信号去噪处理算法
3.5 红外辐射温度采集模块
3.6 受载煤岩破裂多参数监测系统软件设计
3.6.1 程序总体流程图
3.6.2 A/D采样程序设计
3.6.3 通信软件设计
3.7 上位机软件设计
3.7.1 监测系统用户界面
3.7.2 软件流程
3.8 本章小结
参考文献
第4章 复合煤岩受载破裂应力-电荷-红外辐射耦合模型研究
4.1 受载复合煤岩变形破裂试验设计
4.1.1 试样制备
4.1.2 试验系统
4.1.3 试验步骤
4.2 电磁辐射、电荷感应电压信号相关性研究
4.2.1 实验结果分析
4.2.2 相关性研究
4.2.3 机理探讨
4.3 SCT耦合模型研究
4.3.1 模型推导
4.3.2 实验研究
4.4 本章小结
参考文献
第5章 复合煤岩受载破裂温度-应力-电磁多场耦合模型研究
5.1 温度-应力-电磁场理论模型
5.2 基于有限元的物理场变化规律分析
5.3 验证实验及特征总结
5.3.1 实验研究
5.3.2 应力场分析
5.3.3 温度场分析
5.3.4 电磁场分析
5.3.5 力电热耦合分析
5.4 本章小结
参考文献
第6章 考虑裂隙运动的受载复合煤岩应力-电磁辐射数值模型
6.1 裂隙周期运动对煤岩应力-电磁辐射模型的影响
6.2 受载煤岩有限元建模与电磁信号分析
6.2.1 受载煤岩电磁辐射数值模型
6.2.2 受载复合煤岩仿真模型建立
6.2.3 仿真条件及求解过程
6.2.4 受载复合煤岩电磁辐射演化规律
6.3 实验验证及特征总结
6.3.1 场景及实验步骤
6.3.2 结果处理及分析
6.3.3 受载复合煤岩电磁辐射演化规律
6.4 本章小结
参考文献
第7章 循环加-卸下复合煤岩受载破裂红外辐射-能量演化及耦合机制
7.1 基于表面温度的煤岩受载状态识别方法
7.1.1 复合煤岩卸荷热力耦合模型研究
7.1.2 复合煤岩卸荷仿真模型研究
7.2 循环加-卸受载煤岩红外辐射信号演化规律
7.3 红外辐射-能量演化耦合机制
7.3.1 煤岩能量计算
7.3.2 能量演化规律研究
7.4 本章小结
参考文献
第8章 卸荷条件下复合煤岩受载破裂多场耦合模型
8.1 复合煤岩卸荷多场耦合数学模型
8.2 卸荷下受载复合煤岩多物理场演化规律
8.2.1 煤岩有限元建模
8.2.1.1 模型的建立
8.2.1.2 模型求解
8.2.2 仿真研究
8.2.2.1 应力场分析
8.2.2.2 温度场分析
8.2.2.3 电磁场分析
8.2.3 复合煤岩卸荷多场耦合机理研究
8.3 实验验证与结果分析
8.4 本章小结
参考文献
第9章 复合煤岩受载破裂耗散能-辐射能耦合机制
9.1 基于能量损伤理论的复合煤岩受载破裂机理
9.2 耗散能-辐射能耦合路径与模型建立
9.2.1 耗散能-红外辐射能耦合数学模型
9.2.1.1 微观物理机制
9.2.1.2 应力-温度耦合关系
9.2.1.3 耗散能-红外辐射能耦合模型
9.2.2 耗散能-电磁辐射能耦合数学模型
9.2.2.1 物理机制
9.2.2.2 应力-电荷感应信号耦合关系
9.2.2.3 耗散能-电磁辐射能耦合模型
9.3 实验验证与结果分析
9.3.1 耗散能-红外辐射能实验及结果
9.3.1.1 试样与实验设备
9.3.1.2 实验步骤
9.3.1.3 实验结果
9.3.2 耗散能-电磁辐射能实验及结果
9.3.2.1 试样制备
9.3.2.2 实验设备
9.3.2.3 实验步骤
9.3.2.4 实验结果及分析
9.3.2.5 应力、电荷感应信号相关性分析
9.4 受载煤岩能量变化与耦合规律
9.4.1 红外辐射能变化与耦合规律
9.4.2 电磁辐射能变化与耦合规律
9.5 本章小结
参考文献
结语
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