[发明专利]条带煤柱稳定性试验装置及试验方法

权利要求书

1.一种条带煤柱稳定性试验方法，应用条带煤柱稳定性试验装置，条带煤柱稳定性试验装置包括试验箱体、加载单元、试验架以及供水单元，试验箱体包括下板、后侧板、前侧板、左侧板、右侧板和上板，下板固定连接后侧板，后侧板经螺栓连接由透明材料制作的前侧板，加载单元包括液压组件、左压头、右压头、上压头、加压箱和水囊，液压组件液压连接左压头、右压头和上压头，加压箱包括渗流板、加压上板、支撑条板和加压条板，渗流板上开设有渗流孔，加压上板上固定连接有水接头，支撑条板与渗流板、加压上板的内表面固定连接，加压条板与渗流板、加压上板的四周固定连接，试验架包括左立柱、右立柱和横梁，横梁与左立柱、右立柱固定连接，左压头装配连接左立柱，左压头的活柱装配连接左侧板，右压头装配连接右立柱，右压头的活柱装配连接右侧板，上压头装配连接横梁，上压头的活柱装配连接上板，供水单元经水路连接水囊和水接头；其特征在于,包括以下步骤：

步骤一、选择配制顶板岩层、煤层和底板岩层的材料；

步骤二、在试验箱体内逐层铺设加压箱、底板岩层、煤层、顶板岩层、加压箱，在煤层位置处间隔地铺设与煤柱等高的水囊，在底板岩层和顶板岩层位置处埋设应力传感器、位移传感器和孔隙水压力传感器；

步骤三、通过加载单元对顶板岩层、煤层、底板岩层施加纵向压力或横向压力，或同时施加纵向压力和横向压力，向水囊内充相应压力的水；

步骤四、应力传感器达到应力标准后，通过顶板岩层上部的加压箱和底板岩层下部的加压箱施加高压水；

步骤五、水囊按照设定的方向放出水囊中的水以模拟煤层的开挖；

步骤六、煤层开挖后，根据试验的需要，渗流板中经渗流孔释放水；

步骤七、记录应力传感器、位移传感器和孔隙水压力传感器的数据。

2.根据权利要求1所述的条带煤柱稳定性试验方法，其特征在于：加压条板包括加压左条板、加压右条板、加压前条板和加压后条板，加压左条板和加压右条板上固定连接有半圆柱体过渡板，过渡板的外表面装配连接有橡胶垫，加压前条板和加压后条板开设有凹槽，凹槽内装配连接有圆柱体橡胶条。

3.根据权利要求1或2所述的条带煤柱稳定性试验方法，其特征在于：左侧板的左边沿、右边沿和下边沿开设有凹槽，凹槽内装配连接有圆柱体橡胶条，右侧板的左边沿、右边沿和下边沿开设有凹槽，凹槽内装配连接有圆柱体橡胶条。

4.根据权利要求3所述的条带煤柱稳定性试验方法，其特征在于：左侧板或右侧板开设有试验连接孔。

5.根据权利要求4所述的条带煤柱稳定性试验方法，其特征在于：液压组件包括经液压管路串接的液压油箱、液压马达、液压阀门和液压表。

6.根据权利要求5所述的条带煤柱稳定性试验方法，其特征在于：供水单元包括经水路串接的水箱、水压力泵、水压表和水压阀门。

7.根据权利要求1所述的条带煤柱稳定性试验方法，其特征在于：前侧板由有机玻璃材料制成。

8.根据权利要求1所述的条带煤柱稳定性试验方法，其特征在于：步骤二中在加压箱的外侧铺设合适倾角的混凝土三角块，以进行倾斜煤层模拟试验。

9.根据权利要求1所述的条带煤柱稳定性试验方法，其特征在于：步骤五中间隔一段时间，根据充填率的不同对水囊充填对应高度或对应压力的水。