[发明专利]含断层煤系岩层煤与瓦斯突出模拟试验方法

摘要

本发明公开了一种含断层煤系岩层煤与瓦斯突出模拟试验方法：(1)试验相似材料的制备；(2)含断层煤系岩层相似模型制备；(3)试件箱的安装；(4)将压头与试件箱接触，检查传感器连线是否正常，准备进行试验；(5)进行二维动静组合加载相似模拟试验并采集数据。利用二维组合应力诱导突出模拟试验装置，先进行静载加载，再进行动荷载加载及数据采集。能实现煤岩体多种应力波的加载，相比传统的落锤与霍普金森杆两种动荷载施加方式，施加冲击载荷试验方法更加灵活，应力条件更加多样，结合含断层煤系岩层相似模型制备，以更好地模拟复杂应力条件下的含断层煤系岩层体力学特性。

主权项

1.一种含断层煤系岩层煤与瓦斯突出模拟试验方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)试验相似材料的制备；(a)确定研究对象的岩层划分情况，进行各岩层的物理力学性质测量；进一步根据试验方案确定相似模型材料的相似比；(b)选择河沙、水泥及石膏作为相似模型材料，按照几何相似比、应力相似比、质量相似比计算出各层相似材料所需质量；将河沙、水泥及石膏按一定比例混合均匀，加入适量水进一步搅拌均匀后制成各岩层的相似模型材料；(2)含断层煤系岩层相似模型制备；将步骤(1)中制备的各岩层相似模型材料按研究对象的岩层划分情况放入试件箱中，并将所研究的主要断层布置在试件箱中部；在相似模型中埋设入应力传感器、温度传感器、声发射传感器，并与数据采集系统连接；(3)试件箱的安装；将伺服液压油缸收回，将反力框架翻转90°，使之呈水平布置，以方便后续将试件箱放入反力框架的预定位置；反力框架水平布置后，拆除反力框架的上横梁；将试件箱翻转90°，与安装在反力框架上的液压油缸位置对应；通过单轨电动葫芦吊装试件箱，将其安放在反力框架内的预定位置；安装好拆除的上横梁，将反力框架反方向翻转90°，使反力框架与试件箱一同恢复原位；(4)将压头与试件箱接触，检查传感器连线是否正常，准备进行试验；(5)进行二维动静组合加载相似模拟试验并采集数据。