CN112098187B - 一种煤柱-人工坝复合体连接结构稳定性试验方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种室内试验方法，具体涉及一种煤柱‑人工坝复合体连接结构稳定性试验方法，其特征在于具体包括如下步骤：装填模具插入隔离板后推入固定底座内；选择形状及尺寸合适的连接隔板，连接套嵌入旋转轴后，转至设计角度拧紧转位销；将伸缩杆放下，拧紧定位销；将第一类煤柱‑人工坝制备浆液倒入至连接隔板一侧，利用捣棒进行夯实，静置片刻，待浆液轻微凝固；拧松定位销，抽出伸缩杆，撤出连接隔板，再次倒入第二层煤岩制备浆液；装填模具放置于自然环境下进行晾干脱模；试件养护至额定龄期后进行编号并放置于试验机承压板上；连接应力应变监测设备，调试软件参数，向刚性试验机发送指令，对试件进行单轴承载试验。

Description

一种煤柱-人工坝复合体连接结构稳定性试验方法
技术领域:
本发明涉及一种室内试验方法，具体涉及一种煤柱-人工坝复合体连接结构稳定性试验方法。
背景技术:
煤炭资源属于不可再生资源，长年的开采利用使得大量矿井面临采空或即将采空的状况，因此对废弃矿井如何开发再利用的研究被提上日程。其中利用废弃工作面及废弃巷道进行地下水库的建设被优先提出，但人工坝如何进行防渗水处理、残余煤柱与工作面如何连接等问题亟待解决。废弃矿井环境复杂多变，不适于现场进行探索性试验，故而需要在室内进行煤柱-人工坝复合体试验。
目前尚无较为合理的还原井下煤柱与人工坝连接结构的试验，因此本发明提出一种煤柱-人工坝复合体连接结构稳定性试验方法，利用创新型试件装填模具制作复合体试件，使用室内试验机完成各类力学性能测试，对未来废弃矿井利用的可持续发展起到了战略性的支撑作用。
发明内容：
本发明针对现有试件制作及装填工艺进行改进，引入煤柱-人工坝连接结构设计，可针对性的进行各类连接结构稳定性测试。
本发明通过以下技术方案实现：一种煤柱-人工坝复合体连接结构稳定性试验方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一，三联钢制试件装填模具按照试件尺寸要求插入合适数量的隔离板，将模具推入固定底座内；
步骤二，选择形状及尺寸合适的连接隔板，连接套嵌入旋转轴后，转至设计角度拧紧转位销；
步骤三，将伸缩杆放下，连接隔板伸入至装填模具合适高度后，拧紧定位销；
步骤四，将第一类煤柱-人工坝制备浆液倒入至连接隔板一侧，利用捣棒进行夯实，避免内部气泡产生，静置片刻，待浆液轻微凝固；
步骤五，拧松定位销，抽出伸缩杆，撤出连接隔板，再次倒入第二层煤岩制备浆液，使用捣棒进行夯实，确保两侧浆液在连接面接触充分；
步骤六，将装填模具抽出放置于自然环境下进行晾干凝固后将试件脱模取出；
步骤七，煤柱-人工坝复合体连接试件养护至额定龄期后将试件进行编号并放置于刚性试验机承压板上；
步骤八，连接应力应变监测设备，调试软件参数，向刚性试验机发送指令，对煤柱-人工坝复合体连接试件进行单轴承载试验。
具体的，装填模具及连接隔板不局限于制备立方体试件，可根据试验需求进行调换。
具体的，煤柱-人工坝制备浆液可采用相似模拟材料或煤粉、岩粉等。
具体的，步骤五夯实过程中需注意捣棒深度，避免造成两种材料互相侵入。
具体的，实验方法不局限于单轴承载试验，根据实验目的可进行调换。
附图说明
图1是实现本发明一种煤柱-人工坝复合体连接结构稳定性试验方法的流程图。
图2是实现本发明一种煤柱-人工坝复合体连接结构稳定性试验方法的制备装置图。
图3是煤柱-人工坝复合体连接结构试件示意图。
图中：1为旋转轴；2为连接套；3为转位销；4为连接隔板；5为伸缩杆；6为定位销；7为隔离板；8为固定底座；9为装填模具。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。
本发明通过以下技术方案实现：一种煤柱-人工坝复合体连接结构稳定性试验方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一，三联钢制试件装填模具9按照试件尺寸要求插入合适数量的隔离板7，将模具推入固定底座8内；
步骤二，选择形状及尺寸合适的连接隔板4，连接套2嵌入旋转轴1后，转至设计角度拧紧转位销3；
步骤三，将伸缩杆5放下，连接隔板4伸入至装填模具9合适高度后，拧紧定位销6；
步骤四，将第一类煤柱-人工坝制备浆液倒入至连接隔板4一侧，利用捣棒进行夯实，避免内部气泡产生，静置片刻，待浆液轻微凝固；
步骤五，拧松定位销6，抽出伸缩杆5，撤出连接隔板4，再次倒入第二层煤岩制备浆液，使用捣棒进行夯实，确保两侧浆液在连接面接触充分；
步骤六，将装填模具9抽出放置于自然环境下进行晾干凝固后将试件脱模取出；
步骤七，煤柱-人工坝复合体连接试件养护至额定龄期后将试件进行编号并放置于刚性试验机承压板上；
步骤八，连接应力应变监测设备，调试软件参数，向刚性试验机发送指令，对煤柱-人工坝复合体连接试件进行单轴承载试验。
具体的，装填模具9及连接隔板4不局限于制备立方体试件，可根据试验需求进行调换。
具体的，煤柱-人工坝制备浆液可采用相似模拟材料或煤粉、岩粉等。
具体的，步骤五夯实过程中需注意捣棒深度，避免造成两种材料互相侵入。
具体的，实验方法不局限于单轴承载试验，根据实验目的可进行调换。
当然，上述说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于上述的实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替换、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (2)

1.一种煤柱-人工坝复合体连接结构稳定性试验方法，其特征在于，所用的装置包括:旋转轴、连接套、转位销、连接隔板、伸缩杆、定位销、隔离板、固定底座和装填模具，所述装填模具为三联钢制试件装填模具，采用两个所述隔离板分隔为三个腔室；
两个所述固定底座位于所述装填模具的两侧，每个所述固定底座上均连接有所述伸缩杆，并通过所述定位销固定；两个所述伸缩杆分别连接所述旋转轴的两端，使得所述旋转轴位于所述装填模具的正上方；所述连接套嵌套设置在所述旋转轴上，并可通过所述转位销固定；控制所述伸缩杆的伸缩可使得所述连接隔板伸入或撤出所述装填模具，所述连接隔板的侧面设置有端面为梯形、三角形或矩形的棱柱；
所述方法包括如下步骤：
步骤一，所述三联钢制试件装填模具按照试件尺寸要求插入合适数量的所述隔离板，将所述装填模具推入固定底座内；
步骤二，选择形状及尺寸合适的所述连接隔板，连接套嵌入所述旋转轴后，转至设计角度拧紧所述转位销；
步骤三，将所述伸缩杆放下，所述连接隔板伸入至所述装填模具合适高度后，拧紧所述定位销；
步骤四，将第一类煤柱-人工坝制备浆液倒入至所述连接隔板一侧，利用捣棒进行夯实，避免内部气泡产生，静置片刻，待浆液轻微凝固；
步骤五，拧松所述定位销，抽出所述伸缩杆，撤出所述连接隔板，再次倒入第二类煤柱-人工坝制备浆液，使用所述捣棒进行夯实，确保两侧浆液在连接面接触充分；
步骤六，将所述装填模具抽出放置于自然环境下进行晾干凝固后将试件脱模取出；
步骤七，煤柱-人工坝复合体连接试件养护至额定龄期后将试件进行编号并放置于刚性试验机承压板上；
步骤八，连接应力应变监测设备，调试软件参数，向刚性试验机发送指令，对所述煤柱-人工坝复合体连接试件进行单轴承载试验。
2.根据权利要求1所述一种煤柱-人工坝复合体连接结构稳定性试验方法，其特征在于，所述的煤柱-人工坝制备浆液采用相似模拟材料或煤粉、岩粉。
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