真三维应力下注水润湿煤岩卸压防冲试验方法技术

技术编号:24202934 阅读:29 留言:0更新日期:2020-05-20 13:28
本发明专利技术公开了一种真三维应力下注水润湿煤岩卸压防冲试验方法,包括试样准备;安装注水管;原煤试样在真三轴试验测试装置上安装;施加三轴应力;卸压;模拟顶板来压;更换原煤试样,重复步骤二至步骤四;注水试验;重复步骤六,再次模拟顶板来压;整理试验数据。选用前表面带注水孔的六面体原煤试样进行试验,再将六面体试样置于专用的真三轴试验测试装置中,巧妙利用卸压过程中的应力加载方式的控制以及模拟顶板来压等步骤,进行真三维应力下注水润湿煤岩卸压防冲室内模拟试验方法,用于研究煤层在原生应力作用下注水防治冲击地压的机理,为科学选择相关工艺参数提供科学依据。

Test method for pressure relief and anti scour of coal rock wetted by water injection under true three-dimensional stress

【技术实现步骤摘要】
真三维应力下注水润湿煤岩卸压防冲试验方法
本专利技术属于煤岩室内试验
,具体涉及一种真三维应力下注水润湿煤岩卸压防冲的试验方法。
技术介绍
随着煤炭资源开采深度和开采强度的增加,矿井冲击地压等动力灾害日益加剧,严重地威胁着煤矿开采的安全。统计分析表明,各种类型的矿井都有冲击地压发生的报告,各类煤层都发生过冲击现象,地质构造从简单到复杂,煤层从薄到特厚,倾角从水平到急倾斜,砾岩、砂岩、灰岩、油母页岩顶板都发生过冲击地压。冲击地压是指井巷或工作面周围岩体,由于弹性变形能的瞬时释放而产生突然剧烈破坏的动力现象,常伴有煤岩体抛出、巨响及气浪等现象。它具有很大的破坏性,是煤矿重大灾害之一。煤层注水预防冲击地压的方法简单易行,防治费用低,适应性广。即使是水不湿润的煤层,只需要加入很少量的湿润剂也可以适用,而且还具有降尘、降温及软化煤层的多种效果,一举数得,因而可以作为防治冲击地压的首选措施。煤层注水从20世纪的50年代初,就在原苏联煤矿中用于防治冲击地压。在世界各采煤国家中,采用煤层注水的方法,防治冲击地压已获得到了最广泛的应用。我国是在20本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种真三维应力下注水润湿煤岩卸压防冲试验方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤一、试样制备;/n将原煤块体切割成六面体,然后通过磨床进行加工,使其端面平整度为±0.02mm以内,在105±15°温度下烘干24±4小时后,冷却至常温备用;/n步骤二、安装注水管;/n用钻机在六面体的原煤试样前表面居中位置处打水平盲孔作为注水孔(15),选取外径与注水孔(15)直径相等,长度比注水孔(15)深度小8—12mm的注水管,并在注水管外壁均匀涂抹硅橡胶,将注水管插入注水孔(15)内,通过硅橡胶密封注水管外壁与注水孔(15)之间的缝隙,然后在注水孔(15)口部安装万向密封接头(16);/n步骤三、原煤...

【技术特征摘要】
1.一种真三维应力下注水润湿煤岩卸压防冲试验方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一、试样制备;
将原煤块体切割成六面体,然后通过磨床进行加工,使其端面平整度为±0.02mm以内,在105±15°温度下烘干24±4小时后,冷却至常温备用;
步骤二、安装注水管;
用钻机在六面体的原煤试样前表面居中位置处打水平盲孔作为注水孔(15),选取外径与注水孔(15)直径相等,长度比注水孔(15)深度小8—12mm的注水管,并在注水管外壁均匀涂抹硅橡胶,将注水管插入注水孔(15)内,通过硅橡胶密封注水管外壁与注水孔(15)之间的缝隙,然后在注水孔(15)口部安装万向密封接头(16);
步骤三、原煤试样在真三轴试验测试装置上安装;
所述真三轴试验测试装置包括主机(A)、主机支撑组件(B)、滑轨(C)、滑轨支撑组件(D)和伺服油缸(E),六套所述伺服油缸(E)布置在主机(A)外的上下、左右、前后方向,所述滑轨(C)在主机(A)下方前后延伸设置,且穿过主机(A)后通过滑轨支撑组件(D)支撑在地面上,所述主机(A)包括铸造成型的整体环形框架(1),所述整体环形框架(1)的前后两侧开孔,并在每个开孔位置外侧配备有盖板(2),所述整体环形框架(1)和盖板(2)围成主机壳,主机内腔用于放置试样(3),试样(3)的上、下、左、右、前、后侧外分别配备有试样垫块(4),位于下侧的所述试样垫块(4)下方设置有能在滑轨(C)上前后移动的试样移动支架(5);前后侧的伺服油缸(E)下方均设置有能在滑轨(C)上前后移动的油缸移动支架(6),所述盖板(2)能随着对应侧的伺服油缸(E)一起移动,上下左右侧的伺服油缸(E)固设在整体环形框架(1)的对应侧外,伺服油缸(E)的活塞杆(7)前端居中位置处设置有载荷传感器(8),所述载荷传感器(8)的前端穿过主机壳后安装有压头(9);
将试样放入六块试样垫块(4)围成的腔体内并...

【专利技术属性】
技术研发人员:王刚刘义鑫黄启铭孙路路倪冠华刘震于岩斌秦相杰刘志远韩冬阳
申请(专利权)人:山东科技大学
类型:发明
国别省市:山东;37

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