多类流体作用下煤体冲击倾向性指标测定试验方法技术

本发明专利技术提供了一种多类流体作用下煤体冲击倾向性指标测定试验方法，包括：将煤体样本制备成不同尺寸的圆柱体煤试件；设置光纤光栅传感器；对上一步骤中圆柱体煤试件进行变上限循环加卸载实验，并绘制应力—应变曲线；计算圆柱体煤试件剩余弹性能指数C

【技术实现步骤摘要】
多类流体作用下煤体冲击倾向性指标测定试验方法


[0001]本专利技术涉及煤炭地下开采冲击地压预警及防治工程
，具体而言，涉及一种多类流体作用下煤体冲击倾向性指标测定试验方法。

技术介绍

[0002]目前，随着我国采煤设备与工艺水平等方面的稳步提升以及矿井智能化建设的持续推进，煤矿地下采掘诱发的围岩扰动变得愈发剧烈，同时我国对于煤炭资源的需求量仍处于高位，这使得浅部埋藏的煤炭资源储量呈逐年递减状态。故我国煤炭资源开采逐步朝着深部埋藏迈进。深部地下环境与浅部相比表现出高应力、高温度、高渗透压力以及强开采扰动的新特征；尤其随着埋深的增加，采掘活动所孕育的冲击地压灾害被广泛关注。冲击地压通常指由于地下硐室开挖或矿体开采而诱发的强烈围岩动力学灾害显现，主要表现为：围岩体突然崩出、空间围岩大变形等，严重时会出现气浪或巨响，这将给地下煤炭资源采掘过程带来巨大安全隐患，诸多学者提出采用向开采空间煤体注入水、二氧化碳或氮气等流体进行软化，以减弱冲击地压对地下深部采掘活动的危害；同时，井下煤体本身的冲击倾向性的强弱是发生冲击地压的前提要素，煤岩体的冲击倾向性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多类流体作用下煤体冲击倾向性指标测定试验方法，其特征在于，所述多类流体作用下煤体冲击倾向性指标测定试验方法包括以下步骤：S1：原位收集冲击地压矿井的煤体样本，并将所述煤体样本制备成不同尺寸的圆柱体煤试件；S2：沿轴向方向的所述圆柱体煤试件的表面等距离设置4条光纤光栅传感器；S3：对S2步骤中所述圆柱体煤试件进行变上限循环加卸载实验，并绘制应力—应变曲线；S4：采用剩余弹性能指数表征煤体的冲击倾向性，并计算所述圆柱体煤试件剩余弹性能指数C
EF
；S5：将所述圆柱体煤试件置于压力为10MPa的清水中浸泡24小时，重复S2至S4的实验步骤，得到水作用下所述圆柱体煤试件剩余弹性能指数C
水EF
，并与原始煤试件的剩余弹性能指数C
原EF
进行比较；S6：将煤试件置于压力为10MPa的非水流体中浸泡24小时，重复S2至S4实验步骤，得到非水流体作用下煤体剩余弹性能指数C
非水EF
，并与原始煤试件的剩余弹性能指数C
原EF
进行比较。2.根据权利要求1所述的多类流体作用下煤体冲击倾向性指标测定试验方法，其特征在于，所述圆柱体煤试件包括直径为50mm与高度为100mm的第一圆柱体煤试件、直径为75mm与高度为150mm的第二圆柱体煤试件和直径为100mm与高度为200mm的第三圆柱体煤试件。3.根据权利要求1所述的多类流体作用下煤体冲击倾向性指标测定试验方法，其特征在于，每条所述光纤光栅传感器中设置有9组栅区。4.根据权利要求1所述的多类流体作用下煤体冲击倾向性指标测定试验方法，其特征在于，所述圆柱体煤试件进行变上限循环加卸载实验，具体包括：S31：第一次循环载荷应力上限按照0.005MPa/s的速率加载至该所述圆柱体煤试件的单轴抗压强度σ
c
的50％，再按照0.005MPa/s的速率将所述循环载荷应力降低至0MP；S32：在所述第一次循环载荷应力上限基础上增加0.1MPa，再将所述圆柱体煤试件的循环载荷应力降低至0MPa；S33：在步骤S32中的循环载荷应力上限基础上增加0.1MPa，再将所述圆柱体煤试件的循环载荷应力降低至0MPa；S34：在步骤S33中的循环载荷应力上限基础上增加0.1MPa，再将所述圆柱体煤试件的循环载荷应力降低至0MPa；S35：在步骤S34中的循环载荷应力上限基础上增加0.1MPa，再将所述圆柱体煤试件的循环载荷应力降低至0MPa；S36：对步骤S35中的所述圆柱体煤试件持续施加载荷直至破坏；S37：测定步骤S31至步...

【专利技术属性】
技术研发人员：任建慧，李宣良，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司神东煤炭分公司，
类型：发明
国别省市：