[发明专利]一种煤体与锚固剂界面粘结强度测试方法

摘要

本发明公开了一种煤体与锚固剂界面粘结强度测试方法，首先根据煤体赋存情况压制煤基体(1)，在煤基体(1)中间形成通孔(2)，然后在通孔(2)中间放入弹性圆柱体(3)，在通孔(2)中注入锚固剂形成锚固剂柱体(4)，对弹性圆柱体(3)充气加压，保持一定气压待锚固剂完全生效后，将弹性圆柱体(3)换为刚性柱体(6)，封堵通孔(2)两端形成试件，再然后将试件放置在伺服压力机(10)上，其中试件下部放置中间有与通孔(2)相同的孔，且该孔与通孔(2)对齐，压头(8)为直径与锚固剂柱体(4)直径相等的圆柱，开始降低压头(8)测试粘结力，最后采集数据分析。本发明以真实煤体作为受锚固基体，测试结果更加接近现场情况。

主权项

一种煤体与锚固剂界面粘结强度测试方法，其特征在于：包括以下步骤：(一)制作煤基体(1)：在现场取煤样，并根据现场煤体赋存状态将煤体压制成煤基体(1)，同时在煤基体(1)中间形成直径与钻孔相等的圆形通孔(2)，该煤基体(1)为实验所需的尺寸；(二)放入弹性圆柱体(3)后注入锚固剂：封堵通孔(2)下端面，将一表面涂有润滑油的弹性圆柱体(3)放入在煤基体(1)中间的通孔(2)中，该弹性圆柱体(3)内部中空可充气、充气前的直径小于通孔(2)直径，将锚固剂搅拌均匀后，快速注入通孔(2)与弹性圆柱体(3)的缝隙中，同时边注边捣实，让锚固剂与通孔(2)内壁充分接触，使锚固剂形成与煤基体(1)高度相等的空心锚固剂柱体(4)；(三)加压条件下待锚固剂生效：在所述通孔(2)上端面中间留出为弹性圆柱体(3)充气的孔隙的前提下，封堵通孔(2)上端面，对弹性圆柱体(3)进行充气，在保持一定气压的情况下放置煤基体(1)待锚固剂完全生效；(四)置换弹性圆柱体(3)：将通孔(2)中的弹性圆柱体(3)取出，再放入与该弹性圆柱体(3)直径及高度相等的第一刚性圆柱体(6)，封堵通孔(2)两端，所述煤基体(1)、所述锚固剂柱体(4)和所述第一刚性圆柱体(6)形成试件，其中煤基体(1)和锚固剂柱体(4)之间接触的界面即为要测试的煤体与锚固剂界面(5)；(五)粘结力测试：在步骤(四)中制成的试件外侧套上弹性套筒(7)，然后将试件放置在伺服压力机(10)上的垫板(9)上，调整煤基体(1)位置使压头(8)对准锚固剂柱体(4)，开始降低所述压头(8)，并实时监测压力数据，直至试件中的锚固剂柱体(4)与煤基体(1)完全脱离，实验结束；其中，所述垫板(9)中间有与所述通孔(2)大小一样的孔、煤基体(1)上的通孔(2)与该垫板(9)上的孔对齐、垫板(9)厚度不小于锚固剂柱体(4)与煤基体(1)完全分离时的相对位移，所述压头(8)为直径与所述锚固剂柱体(4)直径相等的柱体；(六)对采集的实验数据进行处理，计算出煤体与锚固剂界面(5)粘结强度，其粘结强度值为粘结界面最大承受载荷与煤体与锚固剂界面(5)面积的比值。