2.2.1 单轴压缩煤岩电磁辐射信号与加载应力、加载时间的关系
图2.2～2.13 为徐州权台矿原煤实验的结果，EME信号均是宽频信号。在进行声发射和电磁辐射测定时，通道设置为：1———通道（channel1）；2———声发射；3———800 kHz磁棒天线；4———圆弧天线。样品大小为 φ50 mm×100 mm。从图中可以看出：
1）随着加载时间的增加，煤岩样品轴向应力先是逐渐增大，在达到峰值后快速降低，在峰值前二者基本上呈现正相关的关系；应力应变之间的关系也是如此，如图2.2、图2.3、图2.8和图2.9所示。
2）在加载初期，随着轴向应力的增加，在主破裂前电磁辐射信号总的趋势是逐渐增加的；声发射信号也具有同样的规律，如图2.4和图2.5。
3）电磁辐射的幅值、脉冲数在煤岩主破裂前与应力基本成正相关的关系；出现峰值后降低，这与后面单轴压缩数值模拟以及力电耦合电磁辐射幅值的变化趋势是一致的，实验的各个样品均呈现此变化规律，如图2.6、图2.7以及图2.10～2.13所示。
图2.2 权台1＃煤轴向应力与加载时间的关系
图2.3 权台1＃煤轴向应力与应变的关系
图2.4 权台1＃煤AE幅值与加载时间的关系
图2.5 权台1＃煤AE脉冲数与加载时间的关系
煤岩动力灾害力电耦合
煤岩动力灾害力电耦合
图2.6 权台1＃煤EME幅值与加载时间的关系
图2.7 权台1＃煤EME脉冲数与加载时间的关系
图2.8 权台2＃煤轴向应力与加载时间的关系
图2.9 权台3＃煤轴向应力与加载时间的关系
图2.10 权台2＃煤EME幅值与加载时间的关系
图2.11 权台2＃煤EME脉冲数与加载时间的关系
图2.12 权台3＃煤EME幅值与加载时间的关系
图2.13 权台3＃煤EME脉冲数与加载时间的关系
图2.14 东滩1＃煤轴向应力与加载时间的关系
图2.15 东滩1＃煤轴向应力与应变的关系
图2.16 东滩1＃煤EME（800 K）幅值与时间的关系
图2.17 东滩1＃煤EME脉冲数与时间的关系
图2.18 东滩1＃煤AE幅值与加载时间的关系
图2.19 东滩1＃煤AE脉冲数与加载时间的关系
图2.14～2.19为东滩矿1＃原煤单轴压缩电磁辐射实验的结果，加载速率为1.5 mm/300 s。通道设置为：1通道（channel 1）——800 kHz磁棒天线；2——圆弧天线；3——150 kHz磁棒天线；4——声发射。样品大小Ф50 mm×100 mm。从图中可以看出：
1）应力应变关系也符合典型的岩石单轴压缩曲线，在加载时间达到200 s左右轴向应力上升到最大值9.6 MPa，然后开始迅速下降，如图2.14和图2.15。
2）随着轴向应力的增加，800 kHz磁棒天线测定的单频电磁辐射信号强度和幅值是逐渐增加的，如图2.16和图2.17。
3）声发射信号也具有同样的规律，如图2.18和图2.19。
4）电磁辐射、声发射的幅值、脉冲数与应力在破裂前存在着对应的关系，基本上成正相关的关系，即随着应力的增加而增大。
2.2.2 不同强度煤单轴压缩电磁辐射实验测定结果与分析
为了考察不同强度煤岩样品在单轴压缩时电磁辐射信号的关系，本书对不同强度煤岩样品进行了实验，下面选取淮南型煤和义马原煤的测定实验结果进行说明，其他的实验结果与此呈现相同的规律。如图2.20～2.25，电磁辐射信号均为800 kHz磁棒天线所测。
图2.20 淮南型煤应力与加载时间的关系
图2.21 义马原煤应力与加载时间的关系
图2.22 淮南型煤EME幅值与时间的关系
图2.23 义马原煤EME幅值与时间的关系
图2.24 淮南型煤EME脉冲数与时间的关系
图2.25 义马原煤EME脉冲数与时间的关系
从图中可以看出：
1）淮南型煤单轴抗压强度比义马原煤低，样品均在280s左右发生破坏，原因是加载速率不同。
2）淮南型煤和义马原煤在单轴压缩时，电磁辐射信号幅值都随着加载应力的增加而增加，在达到应力峰值时电磁辐射幅值也达到最大。
3）但是二者幅值的值相差很大，义马原煤加载时幅值为10000～65000 mV，而淮南型煤电磁信号最大值才达到2100 mV左右，这说明煤岩样品强度越大其产生的电磁辐射信号也越强，这可能是由于煤岩内部应力在加载过程中不同引起的，应力越大则电磁信号越强。
4）二者电磁辐射脉冲数与加载时间的关系具有与幅值相同的规律，从图2.24～2.25可看出强度低的淮南型煤脉冲数最大值只有40，而强度高得多的义马原煤在同样的加载时间脉冲数达到3800。
2.2.3 不同加载速率时电磁辐射实验测定结果与分析
为了考察不同加载速率对电磁辐射信号的影响，本书对权台原煤进行了不同加载速率的实验，测定实验结果如图2.26～2.28，加载速率v为5×10-6m/s与6.7×10-6m/s。
图2.26 权台原煤轴向应力与加载时间的关系
图2.27 权台原煤EME幅值与加载时间的关系
图2.28 权台原煤EME脉冲数与加载时间的关系
从图中可以看出：
1）随着加载速率的增加，电磁辐射信号也是增加的。
2）加载速率为5×10-6m/s时，EME的幅值在极限强度处为13000 mV左右，脉冲数为210左右；加载速率为6.7×10-6m/s时，幅值在应力峰值处达到100000 mV，脉冲数为8000左右。
3）上述数据表明，加载速率对电磁辐射信号（幅值和脉冲数）有较大影响，这说明了煤岩变形速率越快，或者说煤岩内部单元体应力变化率越大，产生的电磁辐射信号也越强，即应力参数与电磁参数有着良好的对应关系。