[发明专利]用于研究煤矿巷道的逆断层地应力的实验方法

权利要求书

1.一种用于研究煤矿巷道的逆断层地应力的实验方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、煤矿巷道现场钻取岩芯，现场钻取岩芯的步骤为，

1）、确定岩芯的钻取位置:

a、根据逆断层所在的位置，将巷道分割成逆断层上盘、逆断层下盘两部分，逆断层的坡面倾斜朝上的一侧为逆断层上盘，逆断层的坡面倾斜向下的一侧为逆断层下盘；

b、在逆断层上盘、逆断层下盘的巷道壁上分别标记两个取芯钻孔，其中位于逆断层上盘的两个取芯钻孔标记分别为1-1、1-2，位于所述逆断层下盘的两个取芯钻孔标记分别为2-1、2-2；

2)、根据所需的岩芯直径选取合适的取芯钻杆，并将钻机摆放到位；

3）、依次在1-1、1-2、2-1、2-2标记处进行岩芯钻取，并分别将各个标记点钻取出的岩芯标记封存，

在钻取岩芯时，通过水平定向系统将岩芯进行水平标记，所述水平定向系统包括呈圆柱状的水准仪本体，所述水准仪本体为电子水准仪，水准仪本体的输出端通过数据线与显示器连接，所述水准仪本体的一端固定安装有一个水平标记装置，水平标记装置转动连接在水准仪本体上，并通过调节旋钮控制，所述水平标记装置安装在水准仪本体的一端，调节旋钮设于水准仪本体的另一端，所述水平标记装置与水准仪本体同心安装，所述调节旋钮的一端伸进水准仪本体内，另一端位于水准仪本体的外部，并且调节旋钮在位于水准仪本体内的一端固定安装有一个角度传感器，所述角度传感器与水准仪本体的控制系统连接，所述水准仪本体在调节旋钮的位置处还设有用于驱动调节旋钮的驱动杆，所述驱动杆的一端与调节旋钮配合，另一端穿出外壳，驱动杆的另一端设有第一支架，所述驱动杆与第一支架转动连接，第一支架为具有四脚的圆形支架，第一支架的四脚所围成的圆周与岩心钻孔的直径相适应，驱动杆在靠近调节旋钮的一端端部固定安装有用于与调节旋钮配合的卡接件，所述驱动杆在远离卡接件的一端连接有连接杆，所述连接杆的一端与驱动杆固定，另一端伸出岩心钻孔，所述连接杆在靠近驱动杆的一端沿轴向对称的开设有两条第一连接槽，所述第一连接槽内分别铰接有一个连接块，连接块靠近驱动杆的一端与第一连接槽的槽底铰接，另一端通过弹簧与第一连接槽的槽底连接，弹簧处于压缩状态，所述驱动杆靠近连接杆的一端设有与连接块以及连接杆配合的第二连接槽：

4)、将取芯后的钻孔进行回填处理；

S2、在实验室中，分别在1-1、1-2、2-1、2-2钻取的岩芯中二次钻取所需的岩芯试块:

S3、通过MTS试验机结合声发射测试装置，分别将二次钻取的岩芯试块分别进行单轴压缩试验，获得各个岩芯试块的Kaiser效应点以及在Kaiser效应点时所对应的正应力；

S4、进行声发射地应力的计算，得出主应力的大小：

S5、根据Kaiser效应点以及主应力，分析逆断层地应力对于煤矿巷道布设的影响。

2.根据权利要求1所述的用于研究煤矿巷道的逆断层地应力的实验方法，其特征在于，在步骤S1中，位于逆断层上盘的两个取芯钻孔标记1-1、1-2位于同一水平面上，位于逆断层下盘的两个取芯钻孔标记2-1、2-2位于同一水平面上，且取芯钻孔标记1-1、1-2位于靠近巷道顶部的巷道壁上，取芯钻孔标记2-1、2-2位于巷道中部的巷道壁上。

3.根据权利要求2所述的用于研究煤矿巷道的逆断层地应力的实验方法，其特征在于，所述取芯钻孔标记1-1、1-2与逆断层之间的距离为5.1m，误差范围±0.8m，取芯钻孔标记2-1、2-2与逆断层的距离为4.5m，误差范围±0.6m。

4.根据权利要求1所述的用于研究煤矿巷道的逆断层地应力的实验方法，其特征在于，步骤Sl中，在选取取芯钻杆之前，首先根据实验需求，确定所需的岩芯直径，然后再根据岩芯直径的大小，选取合适的取芯钻杆。

5.根据权利要求4所述的用于研究煤矿巷道的逆断层地应力的实验方法，其特征在于，岩芯直径的范围值为90mm~137mm。