本發(fā)明涉及煤巖體注漿加固，特別是一種裂隙煤體注漿加固實驗方法及注漿加固實驗模具。

背景技術：

1、基于煤體內部發(fā)育的裂隙會嚴重削弱煤體整體的強度和穩(wěn)定性，因而現有技術常通過注漿技術對裂隙煤體進行加固，使?jié){液在注漿壓力作用下，充填、滲透并固結在煤體裂隙中，漿體與煤體形成統(tǒng)一整體，借此有效地提升了煤體的穩(wěn)定性。

2、但是，現有技術中針對裂隙煤體注漿加固的研究較少，缺乏室內注漿試驗對裂隙煤體的加固效應進行定量分析；且由于煤體異性顯著，不同層理角度的煤樣力學性能和破壞模式具有顯著區(qū)別；同時，現有技術在考慮裂隙煤體時，多直接切割形成相對光滑的裂隙面或制備規(guī)則結構的裂隙面，這與現場的裂隙煤體差距較大，對實驗結果造成了不利影響。

技術實現思路

1、本發(fā)明要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種裂隙煤體注漿加固實驗方法及注漿加固實驗模具，本發(fā)明通過從現場的煤礦上采集具有明顯層理的煤樣，確保試驗準確性；并使用注漿加固實驗模具將煤樣進行約束來提高試驗的可靠性；借此，本發(fā)明方便對注漿后的裂隙煤樣進行實驗，提高實驗效果。

2、為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是：

3、一種裂隙煤體注漿加固實驗方法，包括以下步驟：

4、s1：對現場的煤塊進行固定，從煤塊中鉆取圓柱狀的煤樣和試樣；其中，煤樣和試樣的大小一致；

5、s2：固定所述煤樣，并沿著所述煤樣的層理方向劈鑿，使煤樣沿自身層理面形成裂隙；

6、s3：在所述煤樣的外部包裹防護層，并將所述煤樣進行放置在對稱分為兩半的注漿加固實驗模具內部；

7、s4：對分為兩半的所述注漿加固實驗模具進行緊固；

8、s5：使用注射器穿過所述防護層，并將漿液通過注射器注入所述裂隙內；

9、s6：待漿液溢出后，停止注射器的漿液注入；

10、s7：待注漿結束24h后，將煤樣從模具中取出，經養(yǎng)護后，依次進行單軸壓縮試驗、拉伸斷裂試驗和巴西劈裂試驗；

11、s8：對所述試樣與所述煤樣注漿后的力學性能及破壞模式、漿液的潤濕性能、漿液-煤樣微觀結構、漿-煤界面膠結情況和裂隙擴展規(guī)律進行綜合對比分析，總結漿液加固裂隙煤體的機理。

12、優(yōu)選的，所述步驟s1中，分別獲取第一煤樣和第二煤樣；

13、其中，所述第一煤樣用于單軸壓縮試驗與拉伸斷裂試驗，其高徑比為2：1；

14、所述第二煤樣用于巴西劈裂試驗，其高徑比為1：2。

15、優(yōu)選的，所述煤樣的層理方向的角度設置為0-90度。

16、優(yōu)選的，所述煤樣的裂隙的寬度為1-7mm。

17、一種注漿加固實驗模具，其應用于上述裂隙煤體注漿加固實驗方法；包括：

18、內膜套，呈圓環(huán)形結構，其沿豎向平面左右對稱分割；所述內膜套的側壁沿豎向方向開設有注液槽；

19、外套殼，其包括上蓋和底座；所述內膜套放置在所述上蓋和底座之間；其中，所述上蓋和底座通過可拆卸連接件進行固定。

20、優(yōu)選的，所述上蓋和底座的截面形狀一致，且在側邊上繞所述外套殼的中心軸環(huán)形陣列設有多個固定孔；

21、所述可拆卸連接件穿過所述固定孔。

22、優(yōu)選的，所述可拆卸連接件包括連接螺桿和螺栓底座；

23、其中，所述連接螺桿穿過所述固定孔，其一端插設于所述底座內，另一端的外部套設有所述螺栓底座。

24、優(yōu)選的，還包括：

25、收緊件，套設于所述內膜套的外部。

26、優(yōu)選的，所述收緊件采用金屬箍，其中所述金屬箍套在所述內膜套的上下兩端。

27、優(yōu)選的，所述上蓋和底座的相對面上設置有透水石。

28、本發(fā)明具有如下有益效果：

29、第一、本發(fā)明提供的一種裂隙煤體注漿加固實驗方法，通過從現場的煤礦上采集具有明顯層理的煤樣，并使用注漿加固實驗模具將煤樣進行約束，來提高試驗的可靠性；同時，將漿液注入裂隙中，對煤樣施加軸向和徑向壓力，確保漿液的充分充填、滲透與固結；借此，方便對注漿后的裂隙煤樣進行實驗，提高實驗效果。

30、第二、本發(fā)明提供的一種注漿加固實驗模具，對煤樣進行包裹，并借助注液槽將漿液注入煤樣內；同時，通過收緊件和可拆卸連接件對煤樣進行軸向和徑向方向的約束；借此，方便對注漿后的裂隙煤樣進行實驗，提高實驗的實驗效果。

技術特征：

1.一種裂隙煤體注漿加固實驗方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的裂隙煤體注漿加固實驗方法，其特征在于，

3.根據權利要求1所述的裂隙煤體注漿加固實驗方法，其特征在于，

4.根據權利要求1所述的裂隙煤體注漿加固實驗方法，其特征在于，

5.一種注漿加固實驗模具，其應用于如權利要求1-4任一項所述的裂隙煤體注漿加固實驗方法；其特征在于，包括：

6.根據權利要求5所述的注漿加固實驗模具，其特征在于，

7.根據權利要求6所述的注漿加固實驗模具，其特征在于，

8.根據權利要求5所述的注漿加固實驗模具，其特征在于，還包括：

9.根據權利要求8所述的注漿加固實驗模具，其特征在于，

10.根據權利要求5所述的注漿加固實驗模具，其特征在于，

技術總結
本發(fā)明公開了一種裂隙煤體注漿加固實驗方法及注漿加固實驗模具，實驗方法包括以下步驟：S1：從現場取得的煤塊中鉆取圓柱狀的煤樣；S2：沿著煤樣的層理方向劈鑿，使煤樣沿自身層理面形成裂隙；S3：將煤樣進行放置在注漿加固實驗模具內部；S4：對注漿加固實驗模具進行緊固；S5：使用注射器將漿液通過注射器注入裂隙內；S6：停止注射器的漿液注入；S7：待注漿結束24h后，將煤樣從模具中取出，經養(yǎng)護后，依次進行單軸壓縮試驗、拉伸斷裂試驗和巴西劈裂試驗；S8：總結漿液加固裂隙煤體的機理；本發(fā)明通過從現場的煤礦上采集具有明顯層理的煤樣，確保試驗準確性；并使用注漿加固實驗模具將煤樣進行約束來提高試驗的可靠性；借此，本發(fā)明方便對在漿液充分充填、滲透、固結后的煤樣進行實驗，提高實驗效果。

技術研發(fā)人員：高國文,錢自衛(wèi),張改玲,韓泰然,賀申楊,鄭浩博,劉颶風,黃震,王言龍,吳現帥,姜春露,何藝林
受保護的技術使用者：中國礦業(yè)大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15