[发明专利]一种考虑顶板影响的矿井复合型动力灾害模拟试验方法

摘要

本发明公开了一种考虑顶板影响的矿井复合型动力灾害模拟试验方法，具体如下：将制备好的粘贴有应变片的煤岩组合体试件装入耐高压密封腔体；完成其他设备的安装及调试并启动；抽真空，充气，加载并实时监测腔体气压、煤岩体各自应变及声发射特征；在试件破坏瞬间通过防爆型高速气动阀卸压，观测灾变过程中的动力显现特征并分析。本发明同时提供了一种考虑顶板影响的矿井复合型动力灾害模拟试验系统。利用本发明可对矿井复合型灾害灾变各阶段进行系统监测同时为灾变各阶段的精确分析提供数据支撑，具有重要的理论意义和工程价值，对深部开采诱发的冲击地压‑煤与瓦斯突出等矿井复合动力灾害的预测及防治同样具有积极意义。

主权项

1.一种考虑顶板影响的矿井复合型动力灾害模拟试验方法，其特征是，包括：第一步、试件制备基于顶板、底板及煤层厚度比制备煤岩组合体试件并分别在煤、岩表面粘贴应变片；第二步、试件安装及监测设备安装调试将制备好的煤岩组合体试件装入耐高压密封腔体经引线输出端连接玻璃烧结连接器进而与外接应变仪连接；将输出端各部件依次连接并调试；在耐高压密封腔体中段可替换部分外表面凹槽处安设声发射探头并调试；第三步、试验过程启动动力加载模块，向耐高压密封腔体内的煤岩组合体试件施加轴向压预紧力，保持试件稳定；通过抽真空端对耐高压密封腔体进行抽真空；向耐高压密封腔体注入吸附性气体并保持设定的吸附时间；待达到设定的吸附时间，通过动力加载模块按照位移加载方式加载，同步监测声发射信号及耐高压密封腔体内气压变化；逐步加载直至试件破坏，在煤岩组合体试件破坏瞬间打开防爆型高速气动阀，耐高压密封腔体瞬间卸压，同步记录透耐高压密封腔体内煤岩组合体试件声发射特征、明管道不同位置处的气体压力、气体浓度及温度，通过红外热像仪和分体式高速摄像机记录破碎并抛出的块状煤体的红外成像及运动特征；统计破碎并被抛出的块状煤的总量、几何特征及沿透明管道分布特征；第四步、结束一次试验对监测的数据收集、整理，结束一次试验；第五步、同组其他试验分别改变煤岩组合体中煤岩厚度比和/或气体压力，重复试验；第六步、试验结果分析对监测的数据数据系统分析并归纳总结。