CN107843553A - 一种煤体与锚固剂界面粘结强度测试方法 - Google Patents

Abstract

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。

Description

一种煤体与锚固剂界面粘结强度测试方法

技术领域

本发明涉及一种粘结强度的测试方法，具体是一种煤体与锚固剂界面粘结强度测试方法，属于矿业工程领域。

背景技术

锚杆支护是煤矿井下岩层巷道及煤层巷道的主要支护形式之一，其施工方式及作用原理是：首先在岩体或煤体中打钻孔，并放入树脂锚固剂，然后将锚杆插入钻孔中，待树脂锚固剂生效后，锚固剂将锚杆与钻孔内壁煤岩体粘结起来，使锚杆伸进钻孔的一端固定在煤岩体中，最后在锚杆伸出钻孔的一端固定托盘，从而约束围岩变形破坏；锚杆作为一种深入煤岩体中的受拉构件，发挥主动支护作用；从现场实践反馈来看，在煤层支护中，锚杆、煤体与锚固剂三者之间，最常见的破坏形式是煤体和锚固剂之间界面的粘结失效；经过分析，研究者认为主要是煤体强度较低，锚固结构松散，在地层应力及回采扰动过程中，易在粘结界面产生裂隙并逐渐发育至粘结滑脱或剪切滑移，因此，合理确定煤体与锚固剂间的粘结强度，适时补强支护，对煤矿井下支护设计极为重要。

目前实验室对锚固机理的研究主要围绕锚杆和锚固剂直接的粘结面，即第一锚固界面，并取得了众多研究成果；在关于锚固剂与围岩的粘结面，即第二锚固界面研究相对较少，且研究对象多集中于锚固剂与岩石或人造水泥基体的界面。申请号为201610254643.8的中国发明专利公布了一种测试锚固系统界面粘结强度的方法及装置，其方法为：制作试样后，在试样上钻孔，放入锚杆，然后注入锚固剂，待锚固剂凝固后，将测试试样放置于限位装置内，锚杆穿过限位孔；测试第一锚固界面时，将限位塞拧进限位孔内，并使限位塞与测试试样紧密贴合；测试第二锚固界面粘结强度时，将承拉盘安装在锚杆的内延长段上，并使承拉盘与锚固剂紧密贴合；对锚杆施加拉拔力，并实时记录拉拔力与拉拔位移；分析试验数据，根据公式计算锚固界面粘结强度，绘制试验曲线。由于在现场实践中，安装锚杆时，要先打钻孔，然后放入锚固剂，最后插入锚杆；锚杆对锚固剂产生一定挤压力，因此，锚固剂是在钻孔内受压的条件下逐渐凝固起效的，其粘结强度与未受压情况相比差距较大，采用上述发明专利公布的方法实验时，忽略了这个因素，致使测试结果与现场实践中的粘结强度误差较大。

煤体强度较低，锚固情况与岩石不同，且在实验中，采用常规方法将面临试件难以加工的问题；尤其当煤体为较为松散破碎的软煤时，锚固界面的粗糙度，受粘结程度与岩石或人造水泥基体有很大不同，该类煤体介质是不均匀、非连续、各向异性的；在该类软煤上钻孔时，钻孔内壁为粗糙界面，而岩石或人造水泥基体的钻孔内壁常常较为光滑；同时在受应力扰动期间，松散破碎软煤内部结构及锚固材料的物理力学性质参数在不断变化，这些因素对锚固材料粘结强度影响较大；且针对强度极低的软煤进行实验时，对软煤取样后，极难将煤样加工成实验所需的试件。因此对于在松散破碎软煤中进行锚杆支护这种特殊环境下，煤体与锚固剂界面(第二锚固界面)粘结强度测定及效果分析还缺乏系统的研究方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤体与锚固剂界面粘结强度测试方法，该方法以真实煤体作为受锚固基体，能够量化计算煤体与锚固剂脱粘强度，同时测试结果更加接近现场情况。

为实现上述目的，本发明提供的一种煤体与锚固剂界面粘结强度测试方法，包括以下步骤：

(一)制作煤基体：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，同时在煤基体中间形成直径与钻孔相等的圆形通孔，该煤基体为实验所需的尺寸；

(二)放入弹性圆柱体后注入锚固剂：封堵通孔下端面，将一表面涂有润滑油的弹性圆柱体放入在煤基体中间的通孔)中，该弹性圆柱体内部中空可充气、充气前的直径小于通孔直径，将锚固剂搅拌均匀后，快速注入通孔与弹性圆柱体的缝隙中，同时边注边捣实，让锚固剂与通孔内壁充分接触，使锚固剂形成与煤基体高度相等的空心锚固剂柱体；

(三)加压条件下待锚固剂生效：在所述通孔上端面中间留出为弹性圆柱体充气的孔隙后的前提下，封堵通孔上端面，对弹性圆柱体进行充气，在保持一定气压的情况下放置煤基体待锚固剂完全生效；

(四)置换弹性圆柱体：将通孔中的弹性圆柱体取出，再放入与该弹性圆柱体直径及高度相等的第一刚性圆柱体，封堵通孔两端，所述煤基体、所述锚固剂柱体和所述第一刚性圆柱体形成试件，其中煤基体和锚固剂柱体之间接触的界面即为要测试的煤体与锚固剂界面；

(五)粘结力测试：在步骤(四)中制成的试件外侧套上弹性套筒，然后将试件放置在伺服压力机上的垫板上，调整煤基体位置使压头对准锚固剂柱体，开始降低所述压头，并实时监测压力数据，直至试件中的锚固剂柱体与煤基体完全脱离，实验结束；其中，所述垫板中间有与所述通孔大小一样的孔、煤基体上的通孔与该垫板上的孔对齐、垫板厚度不小于锚固剂柱体与煤基体完全分离时的相对位移，所述压头为直径与所述锚固剂柱体直径相等的柱体；

(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面积的比值。

为使所述煤基体的物理性质更加符合现场实际情况，进一步地，所述步骤(一)中的煤基体的压制步骤为：

A、现场取样：在现场取煤样，同时记录该煤样的埋深H；

B、煤样坚固性系数f₁测定：将步骤A中取的煤样按照国标《煤的坚固性系数测定方法(GB/T23561.12-2010)》测定其坚固性系数f₁；

C、型煤制作：①、利用成型压力公式计算相应的标准圆柱尺寸的成型压力，标准圆柱试样尺寸为D×h＝50mm×100mm，成型压力公式为：P＝πr²·γH，其中D为标准圆柱尺寸直径，h为标准圆柱尺寸高度，r为标准圆柱尺寸半径，γ为煤层上覆岩层容重，H为所述煤样埋深；②、用上述步骤计算出的成型压力P，将在步骤A中取得的破碎的煤样压制成具有标准圆柱试件尺寸的型煤，采用的压力为P，保压时间为t；③、对型煤进行烘干；

D、型煤坚固性系数f₂测定：测试根据步骤C中制作的型煤试件的单轴抗压强度P₀，并根据单轴抗压强度P₀与坚固性系数f₂之间的关系，即f₂＝P₀/10，计算出型煤的坚固性系数f₂；

E、对比煤样坚固性系数f₁及型煤坚固性系数f₂，确定保压时间t₀：

若f₁＝f₂，证明上述步骤C中的型煤制作保压时间t合适，参数准确，型煤坚固性可以反映煤体坚固性，此时上述步骤C中的保压时间t为t₀；

若f₁>f₂，则需重复步骤C并增加保压时间t，然后重复步骤D至步骤E，直至测算结果f₁＝f₂，型煤试件坚固性反映煤体坚固性，此时上述步骤C中调整后的保压时间t为t₀；

若f₁<f₂，则需重复步骤C并减少保压时间t，然后重复步骤D至步骤E，直至测算结果f₁＝f₂，型煤试件坚固性反映煤体坚固性，此时上述步骤C中调整后的保压时间t为t₀；

F、压制煤基体(1)：将现场取的煤样压制成实验所要求的形状及尺寸，其中压制时间为t₀，成型压力P₀＝s×γ×H，s为煤基体(1)的上表面积，压制完成后低温烘干。

为加大孔内壁摩擦力，使之更符合现场实际情况，优选地，所述圆形通孔(2)的形成步骤为：在压制煤基体(1)时，预先在煤基体(1)中心竖直放入第二刚性圆柱体，该第二刚性圆柱体与钻孔的直径相等、与煤基体(1)的高度相等、外表面有螺纹，压制煤基体(1)成功后旋转取出该第二刚性圆柱体；

为使测试结果更加接近真实情况，进一步地，所述步骤(三)中的弹性圆柱体充气前的直径等于锚杆直径。

优选地，所述步骤(三)中，对所述弹性圆柱体采用的充气气压为0.5～1Mpa。

优选地，所述锚固剂为树脂锚固剂。

根据本发明提供的一种煤体与锚固剂界面粘结强度测试方法，该方法重点测试煤体与锚固剂界面(第二锚固界面)粘结强度，量化计算煤体与锚固剂间粘结强度、第二锚固界面相对位移和动态锚固力衰减等对锚固参数和锚固效果的影响；在通孔中放入弹性圆柱体，并在加压条件下让锚固剂起效，有效模拟了锚固剂在真实钻孔中受锚杆挤压的情况；煤样采自现场，并通过计算并测试得到压制煤基体的压力及时间，避免了软煤难以加工成试样的情况出现，同时压制出的煤基体符合现场煤体赋存实际情况；在制作煤基体通孔时，预先放置有螺纹的圆柱体，使通孔内壁凹凸不平，符合现场煤体钻孔内壁情况。

附图说明

图1是本发明中步骤(一)中的煤基体俯视图；

图2是本发明中步骤(二)及步骤(三)中注入锚固剂后的煤基体俯视图；

图3是本发明中步骤(五)中对试件进行粘结力测试示意图；

图4是根据本发明的实施例得到的位移-载荷曲线；

图中，1.煤基体，2.通孔，3.弹性圆柱体，4.锚固剂柱体，5.煤体与锚固剂界面，6.第一刚性圆柱体，7.弹性套筒，8.压头，9.垫板，10.伺服压力机。

具体实施方式

下面结合附图对发明作进一步详细说明。

本发明提供的一种煤体与锚固剂界面粘结强度测试方法，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，如图1所示，该煤基体1为实验所需的尺寸；

由于煤体强度较差、松散破碎，尤其是软煤，难以加工成完整有规则形状的试件，因此采用压制的方式来加工；在不同埋深条件下，煤体物理性质差别较大，因此在压制煤基体1时，要考虑埋深等因素；为了压制及后续测试方便，煤基体1可以是圆柱体；

(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；

在弹性圆柱体3外侧涂有润滑油，防止锚固剂粘结在该弹性圆柱体3上，以便于之后的实验步骤中将其取出；由于锚固剂为流体，为了防止在向通孔2中注入锚固剂时，锚固剂向外溢出，因此首先要封堵通孔2下端面；由于锚固剂生效或凝固时间较短，故在锚固剂注入通孔2的过程要快；

(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1一段时间待锚固剂完全生效；

为了模拟现场实践中，锚杆插入钻孔后，对钻孔中的锚固剂产生挤压力，提前放入充有一定气体的弹性圆柱体3代替锚杆，随后封堵通孔2上端面，防止锚固剂溢出，然后对弹性圆柱体3充气，由于弹性圆柱体3由弹性材料制成，故可以对锚固剂产生一定挤压力；封堵上下端面时，可以采用挡板，也可以采用特制的与通孔2匹配的端盖；

(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，煤基体1、锚固剂柱体4和第一刚性圆柱体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；

在实验中，由于要对锚固剂柱体4挤压，为防止弹性圆柱体3变形，影响测试结果，故将弹性圆柱体3替换为第一刚性圆柱体6；为防止第一刚性圆柱体6从锚固剂柱体4中掉落，因此对上下两面进行封堵，保证第一刚性圆柱体6在实验中不掉落即可；

(五)粘结力测试：如图3所示，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，压头8为直径与锚固剂柱体4直径相等的柱体。

由于钻孔周围的煤体承受围压影响，进行粘结力测试时，在煤基体1外侧套上弹性套筒7，弹性套筒7对煤基体1产生围压，同时在进行粘结力测试的实验中，也可防止由于锚固剂柱体4产生侧向压力而使煤基体1向外崩坏；

在该测试过程中，压头8向下移动，对锚固剂柱体4施加压力，同时下方垫板9支撑煤基体1，垫板9上有与通孔2大小一样的孔，且两孔对齐，为通孔2中的锚固剂柱体4提供了下移空间；煤基体1和中间通孔2中的锚固剂柱体4在一定压力下，产生相对位移，监测记录位移和压力，当压力开始减小，说明煤体与锚固剂之间的粘结界面已经破坏；

(六)对采集的实验数据进行处理，计算出粘结界面的粘结强度，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；

对数据进行采集分析，粘结界面的粘结强度为粘结界面最大承受载荷与面积的比值，即公式τ＝F_max/S’，其中τ为煤基体1与锚固剂柱体4的粘结界面粘结强度(第二锚固界面粘结强度)，F_max为伺服压力机10测得最大载荷，S’为煤基体1与锚固剂柱体4接触界面面积；S’＝πDL，其中π为圆周率，D为通孔2的直径，L为通孔2高度。

在上述实验步骤中，重点测试煤体与锚固剂间的粘结界面(第二锚固界面)粘结强度，量化计算煤体与锚固剂间粘结强度、第二锚固界面相对位移和动态锚固力衰减等对锚固参数和锚固效果的影响。

为使煤基体1更加符合现场实际情况，进一步地，煤基体1的压制步骤为：

A、现场取样：在现场取煤样，同时记录该煤样的埋深H；

B、煤样坚固性系数f₁测定：将步骤A中取的煤样按照国标《煤的坚固性系数测定方法(GB/T23561.12-2010)》测定其坚固性系数f₁；

C、型煤制作：①、利用成型压力公式计算相应的标准圆柱尺寸的成型压力，标准圆柱试样尺寸为D×h＝50mm×100mm，成型压力公式为：P＝πr²·γH，其中D为标准圆柱尺寸直径，h为标准圆柱尺寸高度，r为标准圆柱尺寸半径，γ为煤层上覆岩层容重，H为所述煤样埋深；②、用上述步骤计算出的成型压力P，将在步骤A中取得的破碎的煤样压制成具有标准圆柱试件尺寸的型煤，采用的压力为P，保压时间为t；③、对型煤进行烘干；

D、型煤坚固性系数f₂测定：测试根据步骤c中制作的型煤试件的单轴抗压强度P₀，并根据单轴抗压强度P₀与坚固性系数f₂之间的关系，即f₂＝P₀/10，计算出型煤的坚固性系数f₂；

E、对比煤样坚固性系数f₁及型煤坚固性系数f₂，确定保压时间t₀：

若f₁＝f₂，证明上述步骤C中的型煤制作保压时间t合适，参数准确，型煤坚固性可以反映煤体坚固性，此时上述步骤C中的保压时间t为t₀；

若f₁>f₂，则需重复步骤C并增加保压时间t，然后重复步骤D至步骤E，直至测算结果f₁＝f₂，型煤试件坚固性反映煤体坚固性，此时上述步骤C中调整后的保压时间t为t₀；

若f₁<f₂，则需重复步骤C并减少保压时间t，然后重复步骤D至步骤E，直至测算结果f₁＝f₂，型煤试件坚固性反映煤体坚固性，此时上述步骤C中调整后的保压时间t为t₀；

F、压制煤基体1：将现场取的煤样压制成实验所要求的形状及尺寸，其中压制时间为t₀，成型压力P₀＝s×γ×H，s为煤基体1的上表面积，压制完成后低温烘干。

由于煤体赋存条件对煤体构造及力学参数影响较大，而不同构造的煤体于锚固剂界面耦合状态不同，在实践中，煤体与锚固剂界面5的粘结强度也不同；根据上述煤基体1的压制步骤，通过不断实验及校正压制时间参数，压制出的煤基体1的构造相似、力学参数与未开挖环境下的煤体力学参数相吻合，因此采用上述压制煤基体1的方法，测试结果也更加准确。

由于煤体软弱且松散、破碎，因此在对煤体钻孔后，钻孔内壁的煤渣易掉落，从而导致内壁凹凸不停，当注入锚固剂之后，煤体与锚固剂界面5摩擦力较大，为使本发明的测试方法更加接近真实情况，优选地，所述圆形通孔2的形成步骤为：在压制煤基体1时，预先在煤基体1中心竖直放入第二刚性圆柱体，该第二刚性圆柱体与钻孔的直径相等、与煤基体1的高度相等、外表面有螺纹，压制煤基体1成功后旋转取出该第二刚性圆柱体。这样，在形成的通孔2内壁具有凹凸不平的结构，更加接近真实情况。

弹性圆柱体3模拟锚杆，在钻孔内占据一定空间挤压锚固剂，为使测试结果更加接近真实情况，进一步地，步骤(三)中的弹性圆柱体3充气前的直径等于锚杆直径。

根据实验测试，锚杆对锚固剂的挤压力在0.5～1Mpa之间，因此优选地，步骤(三)中，对弹性圆柱体3采用的充气气压为0.5～1Mpa。

优选地，锚固剂为树脂锚固剂，树脂锚固剂为目前常用的锚固剂，且较水泥基体锚固剂来说，其流动性好，更加利于实验操作。

以下为根据上述具体实施方式进行的一个实施例：

(1)、软煤取自地下600m，根据埋深计算出其成型压力为29.4kN，同时根据在上述具体实施方法中公开的煤基体制作步骤来测得压制时的保压时间为20min；在压制软煤时，采用内径为80mm、高度为100mm的圆筒形模具，中间竖直放入直径为30mm的带有螺纹的钢柱，压制时的压力为29.4kN，保压时间为20min，随后对压制成的煤基体低温烘干，煤基体的直径为80mm、高度为100mm，通孔直径为30mm。

(2)、在煤基体下方放置与通孔适配的端盖，防止树脂锚固剂流出，在煤基体上的通孔中间放入充有一定气体后直径为22mm的弹性圆柱体，然后快速注入树脂锚固剂，同时捣实。

(3)、当锚固剂填满弹性圆柱体与通孔之间的空隙后停止注入树脂锚固剂，用端盖封堵通孔上端面，其中端盖的中心有让弹性圆柱体露出的孔，对弹性圆柱体再次注入气体，保持气压为0.7Mpa，同时对端盖施一定压力，防止锚固剂溢出，保持该状态3小时，待锚固剂完全生效。

(4)、将弹性圆柱体替换为外形相同的刚性柱体，本实施例中的刚性柱体材料选用易于加工的高硬度塑料，将该刚性柱体上下端粘结在锚固剂柱体上，最终制成从里到外分别为刚性柱体、锚固剂、煤基体的试件。

(5)、将试件放置在伺服压力机上的垫板上，该垫板为特制的空心圆柱垫板、由金属制成、其截面与煤基体截面相同、厚度为100mm，伺服压力机的压头为与锚固剂柱体直径相同的实心金属压头，压头高度为100mm，在试件外侧套一个特制橡胶套筒，该橡胶套筒对煤基体产生一定围压；对伺服压力机采用位移控制方式，以0.02mm/s的加载速度对锚固剂柱体施加载荷，实时记录载荷及位移，直到煤体与锚固剂粘结界面完全失效，实验结束。

(6)、对数据进行分析，图4为本实施例得到的位移-载荷曲线，初期载荷与位移近似呈线性关系增长；当位移增至15mm时，载荷达到最大值4.3kN，之后煤体与锚固剂粘结界面破裂失效，载荷呈现稳定下降趋势，再由公式τ＝F_max/S’及S’＝πDL，计算锚固界面粘结强度，将F_max＝4.3kN，π＝3.14，D＝30mm，L＝100mm。带入公式计算可得煤体与锚固剂粘结强度即第二锚固界面粘结强度τ＝0.46MPa。

Claims (6)

1.一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。

2.根据权利要求1所述的一种煤体与锚固剂界面粘结强度测试方法，其特征在于：所述步骤(一)中的煤基体(1)压制步骤为：

A、现场取样：在现场取煤样，同时记录该煤样的埋深H；

B、煤样坚固性系数f₁测定：将步骤A中取的煤样按照国标《煤的坚固性系数测定方法(GB/T23561.12-2010)》测定其坚固性系数f₁；

C、型煤制作：①、利用成型压力公式计算相应的标准圆柱尺寸的成型压力，标准圆柱试样尺寸为D×h＝50mm×100mm，成型压力公式为：P＝πr²·γH，其中D为标准圆柱尺寸直径，h为标准圆柱尺寸高度，r为标准圆柱尺寸半径，γ为煤层上覆岩层容重，H为所述煤样埋深；②、用上述步骤计算出的成型压力P，将在步骤A中取得的破碎的煤样压制成具有标准圆柱试件尺寸的型煤，采用的压力为P，保压时间为t；③、对型煤进行烘干；

D、型煤坚固性系数f₂测定：测试根据步骤C中制作的型煤试件的单轴抗压强度P₀，并根据单轴抗压强度P₀与坚固性系数f₂之间的关系，即f₂＝P₀/10，计算出型煤的坚固性系数f₂；

E、对比煤样坚固性系数f₁及型煤坚固性系数f₂，确定保压时间t₀：

若f₁＝f₂，证明上述步骤C中的型煤制作保压时间t合适，参数准确，型煤坚固性可以反映煤体坚固性，此时上述步骤C中的保压时间t为t₀；

若f₁>f₂，则需重复步骤C并增加保压时间t，然后重复步骤D至步骤E，直至测算结果f₁＝f₂，型煤试件坚固性反映煤体坚固性，此时上述步骤C中调整后的保压时间t为t₀；

若f₁<f₂，则需重复步骤C并减少保压时间t，然后重复步骤D至步骤E，直至测算结果f₁＝f₂，型煤试件坚固性反映煤体坚固性，此时上述步骤C中调整后的保压时间t为t₀；

F、压制煤基体(1)：将现场取的煤样压制成实验所要求的形状及尺寸，其中压制时间为t₀，成型压力P₀＝s×γ×H，s为煤基体(1)的上表面积，压制完成后低温烘干。

3.根据权利要求1所述的一种煤体与锚固剂界面粘结强度测试方法，其特征在于：所述圆形通孔(2)的形成步骤为：在压制煤基体(1)时，预先在煤基体(1)中心竖直放入第二刚性圆柱体，该第二刚性圆柱体与钻孔的直径相等、与煤基体(1)的高度相等、外表面有螺纹，压制煤基体(1)成功后旋转取出该第二刚性圆柱体。

4.根据权利要求1所述的一种煤体与锚固剂界面粘结强度测试方法，其特征在于：所述步骤(三)中的弹性圆柱体(3)充气前的直径等于锚杆直径。

5.根据权利要求1至4任意一项权利要求所述的一种煤体与锚固剂界面粘结强度测试方法，其特征在于：所述步骤(三)中，对所述弹性圆柱体(3)采用的充气气压为0.5～1Mpa。

6.根据权利要求1至4任意一项权利要求所述的一种煤体与锚固剂界面粘结强度测试方法，其特征在于：所述锚固剂为树脂锚固剂。