[发明专利]剪应力作用下煤与瓦斯突出模拟试验方法

摘要

本发明公开了一种剪应力作用下煤与瓦斯突出模拟试验方法，包括前期准备、型煤压制、装载试件准备实验、施加法向应力、抽真空、瓦斯吸附、剪切试验、同组其他试验和整理实验数据等步骤，其中试件装载在内设剪切盒的试验盒内，从而提供了一种剪应力作用下煤与瓦斯突出模拟试验方法，便于研究深度、瓦斯压力、煤岩种类、剪切位移速率等参数对煤与瓦斯突出的影响，对更深层次地揭示煤与瓦斯突出机理及更科学合理地提出预测预防措施具有重要的理论价值和工程指导意义。

主权项

1.一种剪应力作用下煤与瓦斯突出模拟试验方法，其特征在于：包括以下步骤，步骤一、前期准备，将试验原煤破碎筛分后烘干备用；步骤二、型煤压制，将煤粉混合搅拌、添加粘结剂压制成柱状的型煤试件，并且，在型煤试件中预埋杆件，使型煤试件中预留安装孔；步骤三、准备实验，取出杆件、将压制的型煤试件放入试验盒，所述试验盒包括上盒体、下盒体和剪切盒，所述上盒体和下盒体围成密封的盒状，所述剪切盒包括左上壳、右上壳、左下壳和右下壳，所述左上壳和右上壳位于上盒体内，在所述上盒体的左右两边均穿设有沿左右方向布置的定位杆，所述左上壳与右上壳挂在对应定位杆的内端上，并且，在左右两边定位杆的作用下，左上壳与右上壳将型煤试件的上部夹紧；所述左下壳和右下壳位于下盒体内，所述左下壳和右下壳分别位于左上壳和右上壳的下方，在所述左上壳与左下壳之间留有第一缝隙，在所述右上壳与右下壳之间留有第二缝隙；在所述试验盒的下盒体内开有左孔道和右孔道，所述左孔道和右孔道的内孔口分别与第一缝隙和第二缝隙连通，所述左孔道和右孔道的外孔口均贯通试验盒的外壁；在所述上盒体上插装有压杆，在压杆的下端固定连接有位于左上壳与右上壳之间的压头，所述压头的底面与型煤试件的顶面相抵，在所述压头的下端还固定连接有接头，所述接头伸入型煤试件的安装孔内，并将接头外壁与安装孔内壁粘接密封；在所述接头、压头和压杆内开有上孔道，所述上孔道的内孔口贯通接头的下端，上孔道的外孔口贯通压杆的外侧壁；在所述压杆与上盒体之间、压杆与压头之间、压头与接头之间均设置有密封圈；步骤四、施加法向应力，对压杆施加压力，使型煤试件受到法向应力；步骤五、抽真空，关闭左孔道和右孔道，通过上孔道对型煤试件抽真空，并检查试验盒的密封性；步骤六、瓦斯吸附，抽真空完成后关闭上孔道，通过左孔道或者右孔道或者左孔道和右孔道同时充入瓦斯进行瓦斯吸附；瓦斯吸附完成后，继续以恒定的气压充入瓦斯，并打开上孔道；步骤七、剪切试验，对上盒体和下盒体施力使上盒体与下盒体沿左右方向发生相对位移，观察上孔道是否有煤粉喷出；步骤八、同组其他试验，更换型煤试件，改变对压杆施加的压力大小、或者改变瓦斯气源的恒定气压值、或者改变煤粉的粒径大小、或者改变型煤试件中添加粘接剂的比例、或者改变上盒体和下盒体的相对位移速率，重复步骤三至步骤七；步骤九、整理实验数据。