[发明专利]矿用反应型高分子材料注浆后与煤岩混合体的特性连续测定方法及装置

摘要

本发明涉及煤矿用反应型高分子材料注浆后与煤岩混合体特性连续测定方法及装置，通过加载使煤(岩)体发生塑性变形后，将反应型高分子材料浆液注入到煤(岩)样的中心孔内，模拟反应型高分子材料浆液在煤(岩)体次生裂隙内的流动情况，通过设置于保温圆筒上的温度测量端口全方位测试注入高分子材料后煤(岩)体的温度变化情况，为矿用反应型高分子材料安全应用可行性分析提供可靠的技术手段；通过测定注入反应型高分子材料后煤(岩)体的渗透系数，表征注入反应型高分子材料对煤(岩)体堵水作业的应用效果；通过对注入反应型高分子材料前后煤(岩)体单轴抗压强度的对比测试，反映注入反应型高分子材料前后对发生塑性变形煤(岩)体的加固效果。

主权项

1.一种矿用反应型高分子材料注浆后与煤岩混合体的特性连续测定方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：将煤矿井下采集的煤样或岩样切割成圆柱体型；而后在煤样或岩样的中心位置沿轴向方向开凿钻孔，并穿透煤样或岩样；S2：将制备好的圆环体型煤样或岩样放置在钢制底板上，并用保温圆筒将煤样或岩样环向方向包裹，将钢制顶盖板放置在煤样或岩样顶部，将弹簧放置于煤样或岩样的中心钻孔内，而后整体放置于加压装置上；S3：开启加压装置对煤样或岩样逐步施加轴向应力，通过观测煤样或岩样的应力‑应变曲线到达峰值后，停止加压，并记录下此时的轴向应力数值；S4：将保温圆筒上的温度测量端口与温度传感器相连接，并将配制好的反应型高分子材料浆液倒入到煤样或岩样的中心钻孔内，应用硬纸板对中心钻孔内的反应型高分子材料形成约束边界；S5：记录各温度测量端口上温度传感器的示数，直至连续120min内温度传感器的示数变化小于0.5℃；S6：待温度测试完毕后，将煤样或岩样取出，移除煤样或岩样中心孔内反应固化后的高分子材料以及弹簧，随即将环氧树脂均匀涂抹在煤样或岩样的下端面，而后将密封胶垫与环氧树脂层粘合，并放置在渗透缸体底板上；将渗透缸体底板与环形密封桶用螺栓连接并紧固；S7：将环氧树脂均匀涂抹在煤样或岩样的上端面，而后将密封胶垫与环氧树脂层粘合，将渗透缸体顶板放置在环氧树脂层上，所述渗透缸体顶板上部开设有进气口，用于为试验气体的流动提供通道；用螺栓将渗透缸体顶板与环形密封桶用螺栓连接并紧固；S8：打开进气端的阀门，并将进气口与高压氦气气源连通，调节氦气的压力使其为预定数值；而后打开出气端的阀门，使高压氦气在进气端与出气端的压力差的作用下，经由煤样或岩样的环形实体流动至出气端，并读取出气端流量计的数值，待其数值稳定后，随即记录下此时的氦气气体流量，进而可获取相应的渗透系数数值；S9：待煤样或岩样渗透系数测试完毕后，卸下渗透缸体顶板与底板的螺栓、环形密封桶，应用刀片刮除密封胶垫；而后将煤样或岩样放置在钢制底板上，并将放置有煤样或岩样的钢制底板安设于加压装置下方，而后开启加压装置，重复S3，则试验完毕。