近期，我校安全科学与工程学院王泽祺博士后在煤岩动力灾害防治领域取得重要研究进展，相关成果以“冲击动载激发应力波的能量特性及其对煤体的损伤特征分析”为题，发表于《煤炭学报》；以“Quantitative calibration method for the evolution of mechanical properties of gas-containing coal under mining-induced stress and microscopic failure evaluation”为题，发表于《International Journal of Mining Science and Technology》（中科院一区，TOP期刊，影响因子13.7，全球“工程技术”大类1493种国际期刊中排名第7位，非综述类的工程技术期刊中排名第4位），入选期刊“封面论文”，文章均以安徽理工大学为第一单位，研究成果得到安徽理工大学国家自然科学基金重大科研仪器研制项目（部门推荐）的资助。

明晰冲击动载激发的应力波对煤体的损伤特征，对无水化增透煤体技术的发展具有一定的推动作用。采用自适应最优核时频分析技术，结合MATLAB数值分析软件，优化分析了应力波作用煤体前后的劣化特征，明确了三向波对煤体的损伤机制，发现了采用自适应最优核时频分析技术对冲击动载激发的应力波进行分析时，高斯核函数的能量体积应设置为2.8，分析结果能较好抑制交叉项的同时又具有较好的分辨率。结果表明：不同冲击速率激发应力波的三向波随着冲击速率的增加，各频带的能量呈现出一致的不断增加的演化趋势，说明应力波各频带蕴藏的能量是造成煤体损伤的主要因素；冲击动载激发应力波对煤体的损伤能量与爆破应力波对岩体的损伤能量不同点为主要储存的频带不同，冲击动载激发应力波对煤体的损伤能量主要储存在中高频带，其主要损伤频率为39.06～312.50 Hz和625～2 500 Hz，冲击动载激发应力波各频带的主频主要集中在0.4 s左右，应力波穿过损伤煤体后各频带的主频存在延后的现象，整体来说延后时间约为0.05 s；冲击动载应力波在能量转移与消耗的过程中对煤体造成损伤，这种损伤为三向波蕴藏的能量共同作用的结果，可从内摩擦热能耗散和孔隙裂隙萌生与扩展的角度进行解释。研究结果对研究应力波增透煤体机制提供了参考。

《煤炭学报》相关研究结果展示

为了解决采动应力作用下不同埋深煤体的力学响应及损伤演化的定量表征方法尚不完善的问题，提出了含瓦斯煤在采动应力作用下力学性能演化定量校准方法。创新性地引入了双重损伤量化技术，建立了综合考虑能量演化、采动有效应力、渗透率和损伤敏感性系数的耦合损伤演化模型，并进行了较为广泛的分析。主要研究结果包括：当煤体的损伤量小于40%时，采动应力作用下煤体的损伤演化表现出了类波纹的增加现象，表明了能量积聚-释放的间歇性特征；基于能量转换原理描述煤体的损伤演化过程，损伤由能量密度（单位体积储能）与能量释放效率决定，优势为：适用于表征动态加载（如：采动应力和冲击应力），具备突出损伤的不可逆性特征。基于有效应力及渗透率定量表征煤体的损伤，损伤由渗透率和有效应力决定，优势为：直接关联工程可测参数（有效应力、瓦斯流量），有效应力集中与渗流侵蚀主导。两种定量表征损伤方法的差异和优势反映了煤体损伤的多相多场耦合复杂性，实际工程中需根据主导破坏模式选择或融合表征方法；提出了一种新的煤体脆性指标评价方法，表明了煤体脆性指标存在一个800 m埋深分界线；在微观层面，定量表征了不同埋深煤采动破坏过程中峰值应力与官能团平均减少量之间的相关性。最后，建立了煤矿动力灾害预警实验室试验参数与现场监测指标的映射关系。研究成果可为煤矿动力灾害预警体系参量的选择和确定奠定基础。

《International Journal of Mining Science and Technology》相关研究结果展示

王泽祺，博士后，2021年硕士毕业于河南理工大学（导师：李波教授），2024年获武汉科技大学博士学位（导师：胡斌教授），同年6月28日入职安徽理工大学安全科学与工程学院。主要从事含瓦斯煤岩动力灾害机理与防控预警、矿山智能体系化监测和动态防控等研究。