【摘要】：以晉煤集團(tuán)寺河煤礦為工程背景,現(xiàn)場測試瓦斯抽采前后煤體強(qiáng)度和錨固性能,分析瓦斯抽采對(duì)煤體力學(xué)性能和巷道支護(hù)效果的影響。采用觸探法原位測試圍巖強(qiáng)度,得到工作面瓦斯抽采前煤體強(qiáng)度平均值為24.89MPa,抽采后平均值為16.15MPa,強(qiáng)度降低35%;開發(fā)研制煤體錨固性能測試裝置,能夠連續(xù)監(jiān)測錨桿錨固力、錨桿位移和護(hù)表構(gòu)件在煤壁的壓入量。現(xiàn)場測試結(jié)果得出,瓦斯抽采前煤體錨固力平均為220k N,抽采后為124k N,為抽采前的56.4%。試驗(yàn)結(jié)果可為進(jìn)一步提高抽采煤體巷道支護(hù)設(shè)計(jì)的合理性提供依據(jù)。
【圖文】：

圖1WQCZ－56型圍巖強(qiáng)度測定裝置圖2圍巖強(qiáng)度測定原理示意1.1抽采前煤體強(qiáng)度測試結(jié)果在5309工作面處于準(zhǔn)備階段時(shí)，在新掘巷道迎頭布置4組測站，對(duì)5309工作面?zhèn)让簬?0m范圍內(nèi)的煤體進(jìn)行強(qiáng)度測試，鉆孔深度為10m，鉆孔直徑56mm，測試結(jié)果如圖3所示。4組測站煤體強(qiáng)度的平均值分別為22.11，25.83，27.31，24.32MPa，得出工作面瓦斯抽采前煤體強(qiáng)度平均值為24.89MPa。1.2抽采后煤體強(qiáng)度測試結(jié)果在5303工作面回采過程中，在巷道巷幫布置4組測站測試瓦斯抽采后的煤體強(qiáng)度，鉆孔深度為10m，鉆孔直徑56mm，測試結(jié)果如圖4所示。4組測站煤體強(qiáng)度的平均值分別為17.88，16.93，14.48，15.32MPa，得出工作面瓦斯抽采后煤體強(qiáng)度平均值為16.15MPa。2煤體錨固性能測試目前拉拔試驗(yàn)裝置只能測出錨桿、錨固劑、煤體三者之間出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)或者桿體破壞時(shí)的單個(gè)拉拔力數(shù)據(jù)，不能得到護(hù)表構(gòu)件在煤壁的壓入量、錨桿相對(duì)滑移量及拉拔力與兩個(gè)位移量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系［7－8］。針對(duì)上述問題，開發(fā)研制煤體錨固性能測試裝置，能夠連續(xù)監(jiān)測錨桿錨固力、錨桿位移和護(hù)表構(gòu)件在煤壁的壓入量。圖3工作面瓦斯抽采前煤體強(qiáng)度測試曲線基于位移傳感器開發(fā)的煤體錨固性能測試裝置，由液壓千斤頂、拉拔桿、位移傳感器、傳感器接收儀和手動(dòng)液壓泵組成。測試原理為:選取需要測定的錨桿，，安裝拉拔桿;安裝液壓千斤頂，將其安裝在拉拔桿上;選擇合適的位置將測桿固定，將位移計(jì)安裝到測桿上，確保測桿穩(wěn)定;連接液壓千斤頂管路，檢查各個(gè)接口是否可靠，盡量避免管路發(fā)生彎折;將傳感器接收儀與位移傳感器、壓力傳感器連接，打開傳感器接收儀開關(guān)，手動(dòng)均勻施加壓力，觀測接收儀數(shù)據(jù)、位移傳感器以及錨桿情況。2.1瓦斯抽采前錨固性能測試在53044巷新掘迎頭附近布

圖1WQCZ－56型圍巖強(qiáng)度測定裝置圖2圍巖強(qiáng)度測定原理示意1.1抽采前煤體強(qiáng)度測試結(jié)果在5309工作面處于準(zhǔn)備階段時(shí)，在新掘巷道迎頭布置4組測站，對(duì)5309工作面?zhèn)让簬?0m范圍內(nèi)的煤體進(jìn)行強(qiáng)度測試，鉆孔深度為10m，鉆孔直徑56mm，測試結(jié)果如圖3所示。4組測站煤體強(qiáng)度的平均值分別為22.11，25.83，27.31，24.32MPa，得出工作面瓦斯抽采前煤體強(qiáng)度平均值為24.89MPa。1.2抽采后煤體強(qiáng)度測試結(jié)果在5303工作面回采過程中，在巷道巷幫布置4組測站測試瓦斯抽采后的煤體強(qiáng)度，鉆孔深度為10m，鉆孔直徑56mm，測試結(jié)果如圖4所示。4組測站煤體強(qiáng)度的平均值分別為17.88，16.93，14.48，15.32MPa，得出工作面瓦斯抽采后煤體強(qiáng)度平均值為16.15MPa。2煤體錨固性能測試目前拉拔試驗(yàn)裝置只能測出錨桿、錨固劑、煤體三者之間出現(xiàn)相對(duì)滑動(dòng)或者桿體破壞時(shí)的單個(gè)拉拔力數(shù)據(jù)，不能得到護(hù)表構(gòu)件在煤壁的壓入量、錨桿相對(duì)滑移量及拉拔力與兩個(gè)位移量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系［7－8］。針對(duì)上述問題，開發(fā)研制煤體錨固性能測試裝置，能夠連續(xù)監(jiān)測錨桿錨固力、錨桿位移和護(hù)表構(gòu)件在煤壁的壓入量。圖3工作面瓦斯抽采前煤體強(qiáng)度測試曲線基于位移傳感器開發(fā)的煤體錨固性能測試裝置，由液壓千斤頂、拉拔桿、位移傳感器、傳感器接收儀和手動(dòng)液壓泵組成。測試原理為:選取需要測定的錨桿，安裝拉拔桿;安裝液壓千斤頂，將其安裝在拉拔桿上;選擇合適的位置將測桿固定，將位移計(jì)安裝到測桿上，確保測桿穩(wěn)定;連接液壓千斤頂管路，檢查各個(gè)接口是否可靠，盡量避免管路發(fā)生彎折;將傳感器接收儀與位移傳感器、壓力傳感器連接，打開傳感器接收儀開關(guān)，手動(dòng)均勻施加壓力，觀測接收儀數(shù)據(jù)、位移傳感器以及錨桿情況。2.1瓦斯抽采前錨固性能測試在53044巷新掘迎頭附近布

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