本發(fā)明屬于煤礦開采技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
沖擊地壓發(fā)生的原因包括內(nèi)因與外因,內(nèi)因主要是指煤層本身具有沖擊傾向性,外因主要是開采活動(dòng)等引起的一些動(dòng)力現(xiàn)象。如煤與瓦斯突出、沖擊地壓、煤爆等,往往與煤自身的沖擊傾向性有關(guān)。隨著礦井開采深度的增加,煤層的這種沖擊傾向性引發(fā)的動(dòng)力災(zāi)害越來(lái)越嚴(yán)重,同時(shí)由于礦井開采的邊界條件的復(fù)雜化,地質(zhì)構(gòu)造、斷層等引發(fā)的動(dòng)力災(zāi)害與現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重。在大的動(dòng)力災(zāi)害發(fā)生前,能夠?qū)﹂_采的煤層進(jìn)行沖擊傾向性檢測(cè),然后采取必要措施,是治理動(dòng)力現(xiàn)象的前提。
煤層沖擊傾向性測(cè)試一般在實(shí)驗(yàn)室用壓力機(jī)進(jìn)行,先取試樣,做成標(biāo)準(zhǔn)的試件(高100mm、直徑50mm;高100mm、長(zhǎng)與寬50mm),然后在壓力機(jī)上進(jìn)行常規(guī)試驗(yàn),這樣測(cè)試的結(jié)果只能代表試驗(yàn)巖石的傾向性,試驗(yàn)巖石是取自現(xiàn)場(chǎng)某個(gè)點(diǎn),包含有裂隙、節(jié)理、孔洞、含水率等缺陷和人為振動(dòng)等因素,試驗(yàn)時(shí)這些缺陷會(huì)嚴(yán)重影響試驗(yàn)結(jié)果。煤體試樣不能代表煤體本身整體特性,屬于離散性的一個(gè)測(cè)點(diǎn)的試驗(yàn)結(jié)果。這樣測(cè)試對(duì)指導(dǎo)安全生產(chǎn)產(chǎn)生重大差異性,特別是對(duì)于沖擊地壓危險(xiǎn)煤層,能全面、真實(shí)反映煤體本質(zhì)屬性才是解決問題的關(guān)鍵。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了反映煤體真實(shí)沖擊本質(zhì)屬性,本發(fā)明借鑒水泥強(qiáng)度的試驗(yàn)方法,提出一種簡(jiǎn)單的判定煤體相對(duì)沖擊傾向性的方法。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
一種判定煤體相對(duì)沖擊傾向性的方法,其特征在于,步驟如下:
第一步、現(xiàn)場(chǎng)取樣
根據(jù)已經(jīng)發(fā)生沖擊地壓情況,在現(xiàn)場(chǎng)選取多個(gè)沖擊傾向不同的煤層,按現(xiàn)有取芯標(biāo)準(zhǔn)取煤樣,進(jìn)行封存,避免破壞,保持原態(tài);
第二步、常規(guī)試驗(yàn)
按照現(xiàn)有常規(guī)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行煤樣沖擊傾向性試驗(yàn),獲得各個(gè)不同煤層沖擊傾向性的原始結(jié)果;
第三步、破碎處理
將上述不同試驗(yàn)結(jié)果的煤體,分別壓碎,碾磨成類似土樣,進(jìn)行類似水泥土試驗(yàn),將煤樣進(jìn)行緩慢壓碎處理,碾磨成類似土樣的煤粉。
第四步、制作試樣進(jìn)行相對(duì)試驗(yàn),做出相對(duì)的沖擊傾向性指標(biāo)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
分別將上述煤粉和水泥摻勻制做成標(biāo)準(zhǔn)試樣,分別按照常規(guī)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行沖擊傾向性試驗(yàn),得到各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)試樣的沖擊傾向性的新試驗(yàn)結(jié)果,再將新試驗(yàn)結(jié)果與原始結(jié)果進(jìn)行歸一化處理,做出相對(duì)的沖擊傾向性指標(biāo)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),建立相對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)體系。
第五步、當(dāng)需要某煤層沖擊傾向性測(cè)試時(shí),在現(xiàn)場(chǎng)取煤塊破碎處理成煤粉,再取與第四步同樣標(biāo)號(hào)的水泥,并按照與第四步同樣的重量比例,摻勻制做成標(biāo)準(zhǔn)試樣,在實(shí)驗(yàn)室用壓力機(jī)進(jìn)行沖擊傾向性試驗(yàn),將得到的試驗(yàn)結(jié)果與相對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)體系比較,來(lái)確定某煤層的沖擊傾向性強(qiáng)弱。
本發(fā)明的積極效果是:通過(guò)對(duì)煤體進(jìn)行相對(duì)指標(biāo)性試驗(yàn),避免了煤層內(nèi)部缺陷對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的嚴(yán)重影響,能真實(shí)反映煤層的沖擊傾向性,對(duì)防治沖擊地壓具有積極作用。
具體實(shí)施方式
本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)發(fā)明內(nèi)容步驟即可實(shí)施,在此不再詳述。