楊村煤礦二3煤煤巖沖擊傾向性鑒定及浸水試驗(yàn)

1、楊村煤礦二3煤煤巖沖擊傾向性鑒定及浸水試驗(yàn)試驗(yàn)報(bào)告煤科總院北京開(kāi)采研究所巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)室天地科技股份有限公司開(kāi)采設(shè)計(jì)事業(yè)部2012年12月15日委托單位：河南大有能源股份有限公司項(xiàng)目名稱：楊村煤礦二3煤煤巖沖擊傾向性鑒定及浸水試驗(yàn)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：煤和巖石物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)定方法MT44-87、MT45 87、MT47 87、MT173-87 ;沖擊地壓測(cè)定、監(jiān)測(cè) 與防治方法GB/T 25217。1-2010、GB/T 25217。2-2010等試驗(yàn)設(shè)備：德國(guó) WPM1000kN的萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)等試驗(yàn)人員：邢潤(rùn)娥，陳慶釗數(shù)據(jù)處理：楊磊報(bào)告編寫：楊磊 審 核：潘俊鋒煤炭科學(xué)研究總院北京開(kāi)采研究所巖石力學(xué)實(shí)驗(yàn)室二0

2、一二年十二月十五日1 礦井概況12 采樣13 試驗(yàn)項(xiàng)目23。1煤層試樣的物理力學(xué)性質(zhì) 23.1。 1 煤層試樣的物理性質(zhì) 23.1 。2 煤層試樣的力學(xué)性質(zhì) 23.2 巖層試樣的物理力學(xué)性質(zhì) 23.2.1 巖層試樣的物理性質(zhì) 23.2。 2巖層試樣的力學(xué)性質(zhì) 23.3。 煤層沖擊傾向性鑒定 23.4。 巖層沖擊傾向性鑒定 33.5。 5 煤層試樣的浸水試驗(yàn) 34試件加工與試驗(yàn) 44。1 試件加工44.2 試件數(shù)量44。3 試驗(yàn)44.3。 1 試驗(yàn)設(shè)備與儀器44。3。2 試驗(yàn)方法45試驗(yàn)結(jié)果65.1 煤層試樣物理力學(xué)性質(zhì) 65。1.1 煤層試樣的物理性質(zhì) 65.1.2煤層試樣的力學(xué)性質(zhì) 65.2

3、 巖層試樣物理力學(xué)性質(zhì) 85.2。1 巖層試樣的物理性質(zhì) 85。2.2巖層試樣的力學(xué)性質(zhì) 85。3 煤層沖擊傾向性鑒定 115。4 巖層沖擊傾向性鑒定 135.4。 1 頂板巖層沖擊傾向性鑒定 135.4.2 底板巖層沖擊傾向性鑒定 135。 5 煤層試樣的浸水試驗(yàn) 145.5。 1煤的綜合沖擊傾向性的浸水試驗(yàn)結(jié)果 145.5.2 動(dòng)態(tài)破壞時(shí)間浸水試驗(yàn)結(jié)果與分析 145。5。3沖擊能量指數(shù)浸水試驗(yàn)結(jié)果與分析 155.5.4 彈性能量指數(shù)浸水試驗(yàn)結(jié)果與分析 165。5.5單軸抗壓強(qiáng)度浸水試驗(yàn)結(jié)果與分析 165.5.5 擊地壓煤層注水的指導(dǎo) 175。6.1注水強(qiáng)度的確定175。6.2注水時(shí)機(jī)與超前

4、距離 175.6。 3注水效果的檢驗(yàn)176 結(jié)論181礦井概況楊村煤礦位于河南省海池縣果園鄉(xiāng)，直距海池縣5km,為義馬礦區(qū)西部井田。 地理坐標(biāo)為東經(jīng)114。43 26北緯34。43' 20北部、西部以煤層露頭線為界，南 部以F16斷層及2-3煤層向斜軸為界，東以F5101斷層與耿村井田毗連.井田走向長(zhǎng) 約3km、傾斜寬約1.7km,面積約4。2849km2。主要交通干線有隴海鐵路、連霍 高速公路及310國(guó)道洛（陽(yáng)）潼（關(guān)）公路從井田北部通過(guò)，海（池）宜（陽(yáng)） 公路從井田東部通過(guò)。另外，礦內(nèi)有鐵路專用線在海池站與隴海線相接，交通極為便利。2采樣本次實(shí)驗(yàn)采樣進(jìn)行煤巖沖擊傾向性測(cè)定及常規(guī)物理

5、、力學(xué)性質(zhì)測(cè)定、煤的浸 水試驗(yàn).測(cè)定的煤巖層為2煤層及其頂、底板巖層。煤樣及頂板巖樣取自 13采區(qū) 南回風(fēng)下山，底板巖樣取自13采區(qū)南軌道下山。圖2-1為2煤層鉆孔柱狀圖。. . . . . ./20 48JS1灰白色、淺灰色薄層細(xì)粒中粒長(zhǎng)石石英砂巖 及粉砂巖. . . . . . . . . .35. . . . . . . 0 6.302-2煤黑色，以暗煤、亮煤為主，煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜.4.601154.00JS2灰色、淺灰色薄層細(xì)-中粒長(zhǎng)右右英砂巖.E0-15.248.002-3煤黑色，以絲炭暗煤為主,煤層結(jié)構(gòu)復(fù)雜.2.00黑色炭質(zhì)泥巖夾煤層. . . . . . . . . .8 34.01

6、2.00JK2上部為灰黑色砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，中部灰白色 細(xì)-中粒砂巖，底部中粗粒石英砂巖. .圖2-1 2煤鉆孔柱狀圖3試驗(yàn)項(xiàng)目3。1煤層試樣的物理力學(xué)性質(zhì)3.1 。1煤層試樣的物理性質(zhì)分別測(cè)試2號(hào)煤層試樣的真密度、視密度、吸水率和含水率等。3。1.2煤層試樣的力學(xué)性質(zhì)分別測(cè)試2號(hào)煤層試樣的單軸抗拉強(qiáng)度、單軸抗壓強(qiáng)度、彈性模量、泊松比、 粘結(jié)力和內(nèi)摩擦角。3.2 巖層試樣的物理力學(xué)性質(zhì)3.2.1 巖層試樣的物理性質(zhì)分別測(cè)試2號(hào)煤層頂、底板試樣的真密度、視密度、吸水率和含水率等.3。2。2巖層試樣的力學(xué)性質(zhì)分別測(cè)試2號(hào)煤層頂、底板試樣的單軸抗拉強(qiáng)度、單軸抗壓強(qiáng)度、彈性模量、 泊松比、粘結(jié)力和內(nèi)摩

7、擦角。3.3 煤層沖擊傾向性鑒定分別測(cè)試2號(hào)煤層試樣的動(dòng)態(tài)破壞時(shí)間、彈性能量指數(shù)、沖擊能量指數(shù)和單 軸抗壓強(qiáng)度，依此判定楊村煤礦2號(hào)煤層的沖擊傾向性.煤的沖擊傾向性的鑒定遵照中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn) 煤的沖擊傾向性分類及指 數(shù)的測(cè)定方法(GB/T 25217.2-2010),根據(jù)送檢煤樣測(cè)試及計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)判。 表3-1是判定煤的沖擊傾向性類別的依據(jù).表3-1 煤的沖擊傾向性類別、名稱及指數(shù)類別I類n類出類沖擊傾向無(wú)弱強(qiáng)指數(shù)動(dòng)態(tài)破壞時(shí)/msDT > 50050 V DTW500DT< 50彈性能量指數(shù)Wetv 22< Wetv 5Wet>5沖擊能量指數(shù)Ke<1o 51。

8、5WKe<5Ke>5單軸抗壓強(qiáng)/MPaRq<77<Rc< 14Rc>14備注：當(dāng)DT、Wet、Ke、UCS的測(cè)定值發(fā)生矛盾時(shí)，應(yīng)增加試件數(shù)量，其分類可采 用模糊綜合評(píng)判的方法或概率統(tǒng)計(jì)的方法。3。4巖層沖擊傾向性鑒定測(cè)試2號(hào)煤層頂、底板巖層的彎曲強(qiáng)度，依此計(jì)算其彎曲能量指數(shù)及復(fù)合頂 板彎曲能量指數(shù)，判定2號(hào)煤層頂、底板的沖擊傾向性。巖層的沖擊傾向性鑒定遵照中華人民共和國(guó)煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 頂板巖層沖擊傾 向分類及指數(shù)的測(cè)定方法(GB/T 25217.1-2010),根據(jù)送檢巖樣測(cè)試及計(jì)算數(shù)據(jù) 進(jìn)行評(píng)判.表3-2是判定巖層沖擊傾向性類別的依據(jù)， 底板巖層沖擊傾向性參

9、照 頂板巖層計(jì)算方法確定.表3一2巖層沖擊傾向性類別、名稱及指數(shù)類另IJI類n類出類名稱無(wú)沖擊傾向弱沖擊傾向強(qiáng)沖擊傾向彎曲能量/kJUwq W 1515<Uwq<120Uwq>1203.5煤層試樣的浸水試驗(yàn)對(duì)煤樣試件分別浸水0 d、10 d、20 d、30 d,并對(duì)應(yīng)測(cè)試出其不同浸水時(shí)間時(shí) 的動(dòng)態(tài)破壞時(shí)間、彈性能量指數(shù)、沖擊能量指數(shù)、單軸抗壓強(qiáng)度。各指標(biāo)的測(cè)試 遵照GB/T 25217。22010中的規(guī)定執(zhí)行。4試件加工與試驗(yàn)試件加工與試驗(yàn)遵照中華人民共和國(guó)煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)煤和巖石物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)定方法MT44-87、MT45 87、MT47-87、MT17387及煤的沖擊傾向性分

10、類及指數(shù)的測(cè)定方法（GB/T 25217。22010）、頂板巖層沖擊傾向分類及指 數(shù)的測(cè)定方法（GB/T 25217.1-2010）的規(guī)定執(zhí)行。4。1 試件加工首先將煤、巖塊夾持在鉆石機(jī)的加工平臺(tái)上，用金剛石鉆頭鉆取直徑為50mm煤、巖試樣。然后用鋸石機(jī)將煤、巖試樣鋸成高100mm、50mm和25mm左右的圓柱體.鉆和鋸煤、巖試件時(shí)用水冷卻。最后在磨平機(jī)上將煤、巖試件兩端磨平，研磨時(shí)要求試件兩端面不平行度不得大于00 01mm,上、下端直徑的偏差不得大于0.2mm,并用乳化液冷卻.4.2試件數(shù)量試件尺寸及數(shù)量，根據(jù)合同規(guī)定的測(cè)定指標(biāo)，按煤、巖性質(zhì)，測(cè)定方法的規(guī) 定執(zhí)行。試件尺寸分別為（|）50

11、X100（|）50X50n650X25mm共加工煤巖樣試件 156 塊.4。3試驗(yàn)4。3.1試驗(yàn)設(shè)備與儀器試驗(yàn)設(shè)備有 WPM25kN的德國(guó)材料試驗(yàn)機(jī)、德國(guó) WPM1000kN的萬(wàn)能試驗(yàn) 機(jī).測(cè)試設(shè)備有采集速度為0.1ms的高速計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)、MDG動(dòng)態(tài)電 阻應(yīng)變儀、KC型靜態(tài)電阻應(yīng)變儀及配套的載荷和位移傳感器。4。3。2試驗(yàn)方法（1）力學(xué)性質(zhì)測(cè)試方法試件的單軸抗拉強(qiáng)度采用巴西法間接測(cè)定，試驗(yàn)是在WPM25kN的德國(guó)材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行.試件的單軸抗壓強(qiáng)度及彈性模量、泊松比的測(cè)定是在德國(guó) WPM1000kN的萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行的.(2)煤動(dòng)態(tài)破壞時(shí)間、彈性能量指數(shù)和沖擊能量指數(shù)測(cè)定方法a.動(dòng)態(tài)

12、破壞時(shí)間用載荷傳感器測(cè)量試件承受的載荷，直至試件破壞.測(cè)得的信號(hào)通過(guò)動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀傳給0.1ms級(jí)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據(jù)測(cè)得數(shù)據(jù) ，直接 繪出相應(yīng)的動(dòng)態(tài)破壞時(shí)間曲線，并可將曲線圖中最大破壞載荷的關(guān)鍵處放大，精確地給試件的動(dòng)態(tài)破壞時(shí)間(DT值)。b.彈性能量指數(shù)用載荷傳感器測(cè)量試件承受的載荷，用位移傳感器測(cè)量試件的軸向變形，直至 試件破壞。測(cè)得的信號(hào)，由計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄、貯存，并直接繪出彈性能 量指數(shù)計(jì)算圖，再由計(jì)算機(jī)直接積分出彈性應(yīng)變能值和總應(yīng)變能值。c.沖擊能量指數(shù)用載荷傳感器測(cè)量試件承受的載荷，用位移傳感器測(cè)量試件的全程軸向變 形，用0。1ms級(jí)高速計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集處理系

13、統(tǒng)采集測(cè)得的數(shù)據(jù)，并根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù) 給出試件的全應(yīng)力應(yīng)變曲線圖，再按標(biāo)準(zhǔn)要求由計(jì)算機(jī)積分出峰值前積聚的變形 能和峰值后耗損變形能.5試驗(yàn)結(jié)果5。1煤層試樣物理力學(xué)性質(zhì)5。1。1煤層試樣的物理性質(zhì)楊村煤礦2號(hào)煤層試樣物理性質(zhì)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表5-1表5-1楊村煤礦2號(hào)煤層試樣的物理性質(zhì)測(cè)試結(jié)果樣另真密度/kg m 3視密度/kg m-3自然吸水率%含水率%2煤11510。 461387.7412。695.7321529。 851412.3010.875.2131496。 371354.9811.335.69平均值1512138511。635。545.1.2煤層試樣的力學(xué)性質(zhì)楊村煤礦2號(hào)煤層試樣的力學(xué)性質(zhì)

14、測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表 5-2、53.圖51、52是楊村煤礦2號(hào)煤層試樣的應(yīng)力一應(yīng)變曲線圖與強(qiáng)度曲線圖。表5-2楊村煤礦2號(hào)煤層試樣的力學(xué)性質(zhì)測(cè)試結(jié)果、項(xiàng)目 樣別'單向抗壓強(qiáng)度/MPa單向抗拉強(qiáng)度/MPa彈性模量/GPa泊松 比粘結(jié)力/MPa內(nèi)摩擦 角/。強(qiáng)度公式2煤120。191.215。890.274。330。43+(T tg30 °214。310.994。330。24314。060。863.520。36421。221.28/515.080。76/平均值16。971。024。580。29i e圖5 1 2號(hào)煤層試樣應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖表5-3煤樣抗剪切強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果6 4 21 1 1O

15、6 4 2=30°C=4.3MPa =30° r =4.3+ <r*tg30C=4.3MPa<r(MPa)項(xiàng)目樣別38°45°53°61 °正應(yīng)力剪應(yīng)力正應(yīng)力男應(yīng)力正應(yīng)力剪應(yīng)力正應(yīng)力剪應(yīng)力2煤116.7413。0810。7710.776。959。233.506。 31218。1014.1413。4313。 436.919。173。 305.95317.0013.2814。1414.146。038.003.506。 32414.7911。5511.0111.016。668.841.933。48平均值16.6613.0112.

16、3412.346.648。813.065.5202468101214161820圖52 2號(hào)煤層抗剪強(qiáng)度曲線圖5。2巖層試樣物理力學(xué)性質(zhì)5.2,1巖層試樣的物理性質(zhì)楊村煤礦2號(hào)煤層頂、底板巖層試樣物理性質(zhì)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表5-4表5-4楊村煤礦2號(hào)煤層圍巖試樣物理性質(zhì)測(cè)試結(jié)果樣另真密度/kg m 3視密度/kg m 3自然吸水率%含水率頂板12753。 062600。 091。980。8122774。 122609.372。240。7632722。 392606。 012.270。52平均值274926052.160。70底板12746。 852602.452。450.7722699.132591。

17、 511。790.7132694.482573.022。350。71平均值271325882。200.735.2,2巖層試樣的力學(xué)性質(zhì)楊村煤礦2號(hào)煤層頂、底板巖層試樣的力學(xué)性質(zhì)測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表5-5、5-6.圖5-3至5-6是楊村煤礦2號(hào)煤層底板巖層試樣的應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖與強(qiáng)度曲線 圖。表5-5楊村煤礦2號(hào)煤層底板巖層試樣力學(xué)性質(zhì)測(cè)試結(jié)果項(xiàng)目樣別、單向抗壓強(qiáng)度/MPa單向抗拉強(qiáng)度/MPa彈性模量/GPa泊松 比粘結(jié)力/MPa內(nèi)摩擦角/°強(qiáng)度公式頂板171.325.8829.820。1423.425T =2.4+ d tg25 °271。824.4520。160.17355。53

18、4.6519。630。20473。875。47/564.706。41/平均值67。455。3723。200.17底板1117.685。4827.810.1835.216。35.2+ d tg16 °269.794.2120.790.27389.663.4224.020。144100.364。33/5101.885.44/圖5-3頂板巖層試樣應(yīng)力一應(yīng)變曲線圖從£圖5-4底板巖層試樣應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖表5-6巖層試樣抗剪切強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果項(xiàng)目樣別38°45°53°61 °正應(yīng)力剪應(yīng)力正應(yīng)力剪應(yīng)力正應(yīng)力剪應(yīng)力正應(yīng)力男應(yīng)力頂板165。3651。06

19、50.1550.1524。9233。0714。4626。08270.0854。7549.7549。7528.4837.7915.5328.02362.0448.4751。1751。1738.7451。4117.7532。02464.4950.3841。2641。2634.9046。3115.3627。71平均值65。4951.1748.0848.0831.7642。1415。7728。46底板173。9457.7744。9844.9835.1046。5722。9041.32271。3055。7050.4950。4936。5948。5620.1236。30364.2250。1747.9747。9

20、738。7051.3520.5937.14460。6247.3649。2549。2539。5052.4224.3443。91平均值67。5252。7548.1748。1737。4749。7221.9939.67圖5-5頂板巖樣抗剪強(qiáng)度曲線圖圖5-6底板巖樣抗剪強(qiáng)度曲線圖5.3煤層沖擊傾向性鑒定楊村煤礦2號(hào)煤層試樣動(dòng)態(tài)破壞時(shí)間，沖擊能量指數(shù)和彈性能量指數(shù)等測(cè)定 結(jié)果見(jiàn)表57.楊村煤礦2號(hào)煤層試樣的動(dòng)態(tài)破壞時(shí)間測(cè)試平均值為 46ms,小于50ms,按標(biāo) 準(zhǔn)中的判斷指標(biāo)應(yīng)為強(qiáng)沖擊傾向性；沖擊能量指數(shù)的測(cè)試平均值為4.47,大于1.5,小于5,按標(biāo)準(zhǔn)的判斷指標(biāo)應(yīng)為弱沖擊傾向性；彈性能量指數(shù)的測(cè)試平均值

21、 為3。92,大于2,小于5,按標(biāo)準(zhǔn)的判斷指標(biāo)應(yīng)為弱沖擊傾向性；單軸抗壓強(qiáng)度 的測(cè)試平均值為16.97,大于14,按標(biāo)準(zhǔn)的判斷指標(biāo)應(yīng)為強(qiáng)沖擊傾向性.根據(jù)判定 煤層沖擊傾向性4個(gè)指數(shù)各自特性，對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行綜合判定 2號(hào)煤層屬于田類， 為具有強(qiáng)沖擊傾向性的煤層。圖5-7是楊村煤礦2號(hào)煤層試樣的動(dòng)態(tài)破壞時(shí)間曲線，圖58是2號(hào)煤層 試樣的沖擊能量曲線，圖59是2號(hào)煤層試樣的彈性能量曲線。表5-7楊村煤礦2號(hào)煤層試樣沖擊傾向性各項(xiàng)指數(shù)測(cè)定結(jié)果樣別煤樣動(dòng)態(tài)破壞 時(shí)間DT/ms沖擊能量 指數(shù) /Ke彈性能量 指數(shù) /Wet單軸抗壓 強(qiáng)度Rc/MPa2煤1754.194。0620.192257。413。361

22、4.313463。875.3514。064382.393.8121.225/3。0415。08平均值464.473.9216.97樣別煤樣、一、,'動(dòng)態(tài)破壞 時(shí)間DT/ms沖擊能量 指數(shù) /Ke彈性能量 指數(shù) /Wet單軸抗壓 強(qiáng)度Rc/MPa沖擊傾向性 判定結(jié)果強(qiáng)沖擊傾 向性弱沖擊傾 向性弱沖擊傾 向性強(qiáng)沖擊傾 向性圖58楊村煤礦2號(hào)煤層試樣沖擊能量曲線圖5-9楊村煤礦2號(hào)煤層試樣彈性能量曲線5.4 巖層沖擊傾向性鑒定5.4.1 頂板巖層沖擊傾向性鑒定表58為楊村煤礦2號(hào)煤層頂板巖層彎曲能量計(jì)算結(jié)果，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)可用抗 拉強(qiáng)度代替抗彎強(qiáng)度。楊村煤礦2號(hào)煤層頂板巖層彎曲能量指數(shù)為 57.9

23、6kJ,大于15kJ,小于120kJ, 按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 25217.1-2010所示規(guī)定，該煤層頂板巖層應(yīng)屬II類，為具有弱 沖擊傾向性的頂板巖層.表5-8 2煤頂板巖層彎曲能量項(xiàng)目樣別載荷/MPa彈性模量/GPa抗拉強(qiáng)度/MPa彎曲能量指數(shù)/kJ頂板巖層0。2623。205.3757。96合計(jì)/57。965.4.2 底板巖層沖擊傾向性鑒定表5-8為楊村煤礦2號(hào)煤層底板巖層彎曲能量計(jì)算結(jié)果，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)可用抗拉強(qiáng) 度代替抗彎強(qiáng)度。楊村煤礦2號(hào)煤層底板巖層彎曲能量指數(shù)為9。63kJ,小于15kJ,按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 25217.1-2010所示規(guī)定，該煤層底板巖層應(yīng)屬I類，為無(wú)沖擊傾向性的 底板

24、巖層.表58 2煤底板巖層彎曲能量項(xiàng)目樣別一一一-=載荷/MPa彈性模量/GPa抗拉強(qiáng)度/MPa彎曲能量指數(shù)/kJ底板巖層0。1024.214。589.63合計(jì)/9。635.5 煤層試樣的浸水試驗(yàn)5.5。1煤的綜合沖擊傾向性的浸水試驗(yàn)結(jié)果表5-9為煤樣試件在自然狀態(tài)和不同浸水時(shí)間條件下， 四個(gè)沖擊傾向性指標(biāo) 的測(cè)試結(jié)果，并遵照GB/T 25217。22010判定其沖擊傾向性.從表59中的評(píng) 判結(jié)果可以得出，煤層浸水對(duì)煤層的沖擊傾向性存在一定的影響， 浸水時(shí)間的不 同，其沖擊傾向性的變化亦不同，自然狀態(tài)為強(qiáng)沖擊傾向的楊村煤礦 2號(hào)煤層在 浸水10 d時(shí)，其綜合評(píng)判結(jié)果降為弱沖擊傾向性，在浸水 2

25、0 d和30d時(shí),沖擊傾 向性持續(xù)減小，具綜合評(píng)判結(jié)果仍為弱沖擊傾向性。表5-9煤樣試件不同浸水時(shí)間的沖擊傾向性樣別項(xiàng)目動(dòng)態(tài)破壞 時(shí)間DT/ms沖擊能量 指數(shù) /Ke彈性能量 指數(shù) /Wet單軸抗壓 強(qiáng)度Rc/MPa綜合評(píng)判 結(jié)果自然狀態(tài)464。473。9216。97強(qiáng)浸水10 d1433.013。4111。51弱浸水20 d3702.083.348.15弱浸水30 d4982.192.605。94弱5。5.2動(dòng)態(tài)破壞時(shí)間浸水試驗(yàn)結(jié)果與分析圖510為煤樣不同浸水時(shí)間后的動(dòng)態(tài)破壞時(shí)間變化曲線.從圖中可以得出，煤樣的動(dòng)態(tài)破壞時(shí)間隨浸水時(shí)間表現(xiàn)出持續(xù)增大的規(guī)律，自然狀態(tài)時(shí)，煤樣的動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)破壞時(shí)間為4

26、6ms,浸水10d后增大到143ms,之后隨著浸水時(shí)間的延長(zhǎng), 破壞時(shí)間持續(xù)增加，浸水30d后增加到498msoSW間時(shí)壞破態(tài)動(dòng)圖5-10 煤樣動(dòng)態(tài)破壞時(shí)間隨浸水時(shí)間變化5。5。3沖擊能量指數(shù)浸水試驗(yàn)結(jié)果與分析圖5-11為煤樣不同浸水時(shí)間后的沖擊能量指數(shù)變化曲線。煤樣沖擊能量指數(shù)的變化規(guī)律與動(dòng)態(tài)破壞時(shí)間的變化規(guī)律有很好的相關(guān)性， 從圖中可以得出，煤樣的沖擊能量指數(shù)隨浸水時(shí)間總體上表現(xiàn)出持續(xù)減小的規(guī)律，但在浸水20 d和30d的沖擊能量指數(shù)無(wú)明顯變化。01020浸水時(shí)間/d30圖5-11煤樣沖擊能量指數(shù)隨浸水時(shí)間變化5.5。4彈性能量指數(shù)浸水試驗(yàn)結(jié)果與分析圖5-12為煤樣不同浸水時(shí)間后的彈性能量

27、指數(shù)變化曲線。從圖中可以得出，煤樣彈性能量指數(shù)隨浸水時(shí)間總體上表現(xiàn)出下降的的變化規(guī)律。在浸水10d后,煤樣的彈性能量指數(shù)顯著下降，浸水 20d后,煤樣的彈性能量指數(shù)無(wú)明顯變化， 浸水30d后，彈性能量指數(shù)顯著下降。4 6 283 3 2 數(shù)指量能性彈0301020浸水時(shí)間/d2.4圖5-12煤樣彈性能量指數(shù)隨浸水時(shí)間變化5。5。5單軸抗壓強(qiáng)度浸水試驗(yàn)結(jié)果與分析圖5-13為煤樣不同浸水時(shí)間后的單軸抗壓強(qiáng)度變化曲線。煤樣單軸抗壓強(qiáng) 度的變化規(guī)律可用二次函數(shù)很好的擬合。 從圖中可以得出，煤樣的單軸抗壓強(qiáng)度 隨著浸水時(shí)間的延長(zhǎng)呈單調(diào)遞減的規(guī)律。0 6 2 8 42 11度強(qiáng)壓抗軸單y = 0.0081x2-0.6082x + 16.923R2= 0.99930400102030浸水時(shí)間/d圖5-13煤樣單軸抗壓強(qiáng)度隨浸水時(shí)間變化5。6對(duì)沖擊地壓煤層注水的指導(dǎo)5。6.1注水強(qiáng)度的確定本次浸水試驗(yàn)是屬于實(shí)驗(yàn)室靜壓注水，由煤樣浸水后沖擊傾向性的綜合評(píng)判 結(jié)果，靜壓注水將強(qiáng)沖擊傾向煤變?yōu)槿鯖_擊傾向性，表明2號(hào)煤層通過(guò)注水可以 降低其沖擊傾向性。5。6.2注水時(shí)機(jī)與超前距離由煤樣浸水試驗(yàn)中沖擊傾向性四個(gè)指標(biāo)的變化規(guī)律 ，在整個(gè)浸水試驗(yàn)過(guò)程中， 煤樣的沖擊傾向性持續(xù)降低，