形柱状堵头16和压板17即可。将同样的煤样按照同样的方法和步骤在长圆形缸体I压制成型，抽真空后充入同样压力的瓦斯，静置48小时，然后在保持压力机压力的条件下用千斤顶突然打开压板，T形柱状堵头16在长圆形缸体I中煤与瓦斯压力的作用下，向外飞出。根据是否抛出煤样及煤样飞出的距离和重量，可以将该煤样的动力现象定性为非突出，弱突出及强突出。经过多次试验后，用判别分析法处理数据，就可以看出这种煤巷突出参数是否与煤巷突出具有相关性？能否用于煤巷的突出预测及突出的临界值，为煤矿现场进行突出预测提供可靠的依据。
[0054]所述的模拟探测煤巷突出参数与突出的关系及规律的装置中，压柱3安装了两根承压杆4，承压杆4比较粗大，穿过压柱3，直接搁置在长圆形缸体I的上方。当压力机加压静置后，在承压杆4与圆形缸体I之间垫上钢板，使得承压杆4与长圆形缸体I的上表面处于无应力接触状态。在打钻过程中或突出模拟过程中，长圆形缸体I内的煤体变形松动，压柱3在压力机的作用下向下位移，这时压力机的压力就通过承压杆4转移到长圆形缸体1，长圆形缸体I内松动的煤体将避免压力机的变形应力的破坏，这与现场煤层发生突出时矿山压力向周围的煤层转移是一样的。
【主权项】
1.一种模拟探测煤巷突出参数与突出的关系及规律的方法，其特征在于包括如下步骤: a.从煤矿现场采集煤样，粉碎后筛至2_以下，加入水或柴油，充分搅拌混合均勾，以手握煤粉成团，手松煤团自行开裂为准，然后装入密封桶中备用； b.将内装混泥土并连接有堵头密封盖(8)的T形管状堵头(7)装入长圆形缸体(I)右侧的通孔中，在对称设置的长固定杆(14)和铰接翻板(10)中插装压在T形管状堵头(7)上的中空压板(9)，通过加压螺钉(11)将中空压板(9)紧紧固定在T形管状堵头(7)上； c.分次定量称取密封桶中的煤样，将一次定量称取的煤样放入长圆形的缸体(I)中，刮平，再把压柱(3)放入长圆形缸体(I)中，将整个装置推入到压力机内，确保整个装置的受力中心与压力机的中心一致； d.通过压力机向长圆形缸体⑴上的压柱(3)加压，将长圆形缸体⑴中一次加入的煤样压实，稳压半小时，确保煤中空气完全逸出。继续向长圆形缸体(I)内添加一次等量的煤样并压实，如此反复多次，直至将长圆形缸体(I)内逐次压实的煤样达到设定的厚度； e.将压力表与压力表接口(12)相连，设定压力机的压力，保持对压柱(3)继续施压，通过前后充气口(15)对长圆形缸体(I)中压实的煤样进行抽真空，之后向煤样中充入瓦斯气体至瓦斯气体压力稳定，持续48小时，这时，施加在成型煤样上的压力机压力相当于地应力，而煤层中的瓦斯气体压力相当于煤层的瓦斯压力，长圆形缸体(I)中压实的煤样相当于一块煤巷工作面前方的含瓦斯煤体(6); f.在压柱(3)的两个圆孔内插入两根承压杆(4)，并在承压杆(4)外露段与长圆形缸体(I)上端面之间放入垫块，保持两者接触但不受力的状态； g.拧开堵头密封盖(8)，在T形管状堵头(7)入口的螺纹连接安装突出参数测定仪器，用麻花钻杆穿过突出参数测定仪器插入到T形管状堵头(7)内，连接好煤电钻带动麻花钻头从T形管状堵头(7)打钻直至透过混泥土进入含瓦斯的煤样中，钻进的同时，通过突出参数测定仪器采集打钻期间测定的煤层突出参数，直至钻进至长圆形缸体(I)尽头，停止钻进，获得本次含瓦斯煤体的突出参数数据； h.退钻后，停止压力机工作，推出长圆形缸体(I)，通过承压杆(4)将压柱(3)起吊出来，清除长圆形缸体(I)中的煤样，取下T形管状堵头(7)和中空压板(9)，换成T形柱状堵头(16)和压板(17)，并通过加压螺钉(11)将压板(17)紧紧固定在T形柱状堵头(16)上; 1.重复步骤c、d、e、f，将密封桶中的同样的煤样加入长圆形缸体(I)中压实成型，并抽真空和充气，构成一个与之前完全相同的含瓦斯煤体； j.在压板(17)的凸台上放置一千斤顶，利用千斤顶向上顶铰链翻板(10)，铰链翻板(10)沿铰接头向上翘起，压板(17)的上部失去控制向下翻转落下，T形柱状堵头(16)失去外力，长圆形缸体(I)内含瓦斯煤体(6)中的瓦斯气体就会推开失去外力的T形柱状堵头(16)，煤样从长圆形缸体(I)右侧的通孔中喷出，依据煤样喷出的量和动力大小，从而确定是:不突出、弱突出、突出、或强突出，获得一个煤巷是否突出的样本数据； k.按照不同的成型压力，不同的地应力和瓦斯压力进行多次试验，即可获得多个样本数据，利用判别分析法将多个样本数据进行处理，从而得出该突出参数与煤巷突出是否相关及突出的临界值。2.根据要求I所述的模拟探测煤巷突出参数与突出的关系及规律的方法，其特征在于:所述分次定量称取密封桶中的煤样为10-16kg。3.根据要求I所述的模拟探测煤巷突出参数与突出的关系及规律的方法，其特征在于:所述向长圆形缸体(I)中的压实煤样抽真空的时间为12小时。4.一种实现权利要求1所述方法的模拟探测煤巷突出参数与突出的关系及规律的装置，其特征在于:它包括放置含瓦斯煤体(6)的长圆形缸体(I)，长圆形缸体(I)上设有置于含瓦斯煤体(6)上的密封板(5)，密封板(5)上设有压柱(3)，压柱(3)与密封板(5)固定在一起，压柱(3)上对称开有设置承压杆(4)的圆孔，所述的长圆形缸体(I)前后侧面上分别设有充气口(15)，左侧面上设有压力表接口(12)，右侧面上设有向含瓦斯煤体(6)钻进或观察含瓦斯煤体(6)中瓦斯突出的通孔，通孔处设有测定煤巷突出参数或用于突出模拟的封孔装置。5.根据权利要求2所述的模拟探测煤巷突出参数与突出的关系及规律的装置，其特征在于:所述测定煤巷突出参数的封孔装置包括内装混泥土的T形管状堵头(7)、设在T形管状堵头(7)上的堵头密封盖(8)，所述T形管状堵头(7)的上下侧设有固定杆，上部短固定杆(13)上铰接有一带孔方形板的铰接翻板(10)，下部长固定杆(14)的前端是与上部铰接翻板(10)相对应的带孔方形板，上下两个带孔的方形板中插装有顶靠在T形管状堵头(7)上的中空压板(9)，上下两个带孔的方形板的侧面均设有固定中空压板(9)的加压螺钉(Il)06.根据权利要求2所述的模拟探测煤巷突出参数与突出的关系及规律的装置，其特征在于:所述用于突出模拟的封孔装置包括T形柱状堵头(16)，T形柱状堵头(16)插入长圆形缸体(I)右侧的通孔后，同样在上下两个带孔的方形板中插装顶靠在T形柱状堵头(16)上的压板(17)，通过在上下两个带孔的方形板的侧面的加压螺钉(11)固定压板(17)。7.根据权利要求2所述的模拟探测煤巷突出参数与突出的关系及规律的装置，其特征在于:所述长圆形缸体(I)下部设有托板(2)，托板(2)上设有方便搬运的螺孔。8.根据权利要求2所述的模拟探测煤巷突出参数与突出的关系及规律的装置，其特征在于:所述的密封板(5)为双层密封板，双层密封板上设有O型密封圈。
【专利摘要】一种模拟探测煤巷突出参数与突出的关系及规律的方法与装置，属于煤巷的突出预测试验方法与装置。该装置由长圆形缸体；托板；压柱；承压杆；密封板；含瓦斯煤体；T形管状堵头；堵头密封盖；中空压板；铰链翻板；加压螺钉；压力表接口；短固定杆；长固定杆；充气口构成。测定煤巷突出参数时，在缸体中加入煤样，压制成型，抽真空和充入瓦斯，形成一种含瓦斯煤体，用煤电钻带动麻花钻头穿过T形管状堵头进入缸体中的含瓦斯煤体即可测定。模拟突出时，将T形管状堵头，堵头密封盖,中空压板置换成堵头和压板，按同样的要求制成含瓦斯煤体，用千斤顶打开压板，就可观察到煤体突出情况。本装置结构简单，测试准确，可以检测煤巷突出参数是否准确及突出的临界值。
【IPC分类】G01V9/00
【公开号】CN104880738
【申请号】CN201510334864
【发明人】唐俊, 陈裕佳, 李晓伟, 蒋承林, 徐乐华, 田世祥, 杨丁丁
【申请人】中国矿业大学
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月16日