1.一种利用红外温度特征预测煤冲击倾向性的方法,其特征在于,包括:步骤一:选取无冲击、弱冲击和强冲击三种冲击类型煤体,进行单轴加载破坏红外辐射监测实验;
步骤二:提取所述三种冲击类型煤体破坏平均和最大红外温度变化指标;其中,所述平均红外温度变化指标为煤体破坏过程观测面平均红外辐射温度增量ΔTAIRT,所述最大红外温度变化指标为煤体破坏过程最大红外辐射温度增量ΔTMIRT;
步骤三:确定煤冲击倾向性指标,将红外温度变化指标与冲击倾向性指标进行多项式拟合;
步骤四:基于煤的冲击倾向性各类指标分类标准,对拟合的多项式进行无冲击、弱冲击和强冲击三种冲击类型煤体的平均和最大红外温度变化指标临界值划分;
步骤五:利用红外温度变化指标与煤冲击类型关系,建立煤冲击倾向性红外温度单指标判定模型;
步骤六:采用模糊综合评判法,建立煤冲击倾向性红外温度多指标综合判定模型;
步骤七:对待测冲击倾向性的煤体,进行煤体破坏红外温度变化监测,分别采用红外温度单指标判定模型或红外温度多指标综合判定模型判定待测煤体的冲击类型;
其中,所述利用红外温度变化指标与煤冲击类型关系,建立煤冲击倾向性红外温度单指标判定模型包括:利用红外温度变化指标与煤冲击类型关系,建立平均红外温度变化指标ΔTAIRT与煤冲击类型单指标判定模型和建立最大红外温度变化指标ΔTMIRT与煤冲击类型单指标判定模型;
其中,在所述步骤六:建立红外温度多指标综合判定模型之前,还包括:
判断红外温度单指标测定值之间是否相互矛盾,若红外温度单指标测定值之间存在矛盾,则采用模糊综合评判法,建立红外温度多指标综合判定模型;
其中,所述建立红外温度多指标综合判定模型,包括:
对平均红外温度指标KA(Rc)、KA(DT)、KA(WET)和KA(KE)分别赋权重0.25、0.25、0.25、0.25;
对最高红外温度指标KB(Rc)、KB(DT)、KB(WET)和KB(KE)分别赋权重0.30、0.20、0.20、0.30;
对煤的不同冲击类型进行赋值,无冲击类型赋值为1,弱冲击类型赋值为2,强冲击类型赋值为3;
得到红外温度多指标煤冲击类型综合判定模型,包括平均红外温度多指标综合判定模型KAIRT=0.25KA(Rc)+0.25KA(DT)+0.25KA(WET)+0.25KA(KE),和最大红外温度多指标综合判定模型KMIRT=0.30KB(Rc)+0.20KB(DT)+0.20KB(WET)+0.30KB(KE);
根据红外温度多指标煤冲击类型综合判定模型,并基于红外温度多指标煤冲击类型综合判定标准,对煤体冲击类型进行判定。
2.根据权利要求1所述的利用红外温度特征预测煤冲击倾向性的方法,其特征在于,所述步骤一,包括:在不同煤产地分别取无冲击、弱冲击和强冲击三种冲击类型煤体试样,并进行密封保存;
将密封的煤体试样,在实验室内加工为预定尺寸,并将煤体试样两端打磨平整;
对煤体试样进行分类分组编号以备单轴加载破坏红外辐射监测试验。
3.根据权利要求1所述的利用红外温度特征预测煤冲击倾向性的方法,其特征在于,在所述步骤三中,所述煤冲击倾向性指标包括单轴抗压强度Rc、动态破坏时间DT、弹性能指数WET和冲击能量指数KE,其中,获取煤体单轴抗压强度Rc、动态破坏时间DT和冲击能量指数KE采用单轴压缩破坏实验,而获取弹性能指数WET采用循环加卸载实验。
4.根据权利要求3所述的利用红外温度特征预测煤冲击倾向性的方法,其特征在于,在所述步骤三中,所述将红外温度变化指标与冲击倾向性指标进行多项式拟合,包括:将三种不同冲击类型煤体试样的破坏的平均和最大红外辐射温度增量ΔTAIRT、ΔTMIRT,分别与Rc、DT、WET和KE进行多项式拟合,拟合系数需大于0.90以上。
5.根据权利要求4所述的利用红外温度特征预测煤冲击倾向性的方法,其特征在于,在所述步骤四中,所述煤的冲击倾向性各类指标分类标准包括:煤的冲击倾向性为无冲击的各类指标范围包括单轴抗压强度Rc<7MPa、动态破坏时间DT>500ms、弹性能指数WET<2以及冲击能量指数KE<1.5;
煤的冲击倾向性为弱冲击的各类指标范围包括单轴抗压强度在7MPa≤RC<14MPa范围内、动态破坏时间在50ms<DT≤500ms范围内、弹性能指数在2≤WET<5范围内、以及冲击能量指数在1.5≤KE<5范围内;
煤的冲击倾向性为强冲击的各类指标范围包括单轴抗压强度RC≥14MPa、动态破坏时间DT<50ms、弹性能指数WET≥5以及冲击能量指数KE≥5。
6.根据权利要求1所述的利用红外温度特征预测煤冲击倾向性的方法,其特征在于,在所述步骤七中,进行煤体冲击类型判定,包括:若平均和最高红外温度单指标判定结果一致,则直接判定煤体的冲击倾向性类型;
若平均和最高红外温度单指标判定结果不一致,则采用红外温度多指标综合判定模型,根据红外温度多指标煤冲击类型综合判定表,判定煤体的冲击倾向性类型。