[发明专利]一种基于层理效应的煤冲击倾向性测试方法

权利要求书

1.一种基于煤层理效应的冲击倾向性测试方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤S101：现场挑选所需测量冲击倾向性区域的典型煤样，并进行打磨加工。

步骤S102：制作煤样层理调整支架。

步骤S103：采用煤样层理调整支架，调整煤样在层理调整支架中的空间位置，制备层理角度为0°、15°、30°、45°、60°、75°，90°的标准煤样试件，每个角度各5个煤样，并编号记录。

步骤S104：将加工好的层理角度为0°的5个煤样按照《煤层冲击倾向性分类及指数的测定方法》进行测试，获得5个煤样的弹性能量指数，取平均值，记为Y1；同时获得5个煤样的冲击能量指数，取平均值，记为Z1，填入表1。之后依次测出层理特性为15°、30°、45°、60°、75°，90°的弹性能量指数和冲击能量指数，取平均值后得到最终数据Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7，并填入表1。

表1 不同层理角度弹性能量指数和冲击能量指数的测试结果

步骤S105：打开Origin软件，输入S104步骤所得表1数据，选择多项式拟合工具，拟合得到弹性能量指数Y与层理角度X的关系、冲击能量指数Z与层理角度X的关系。拟合的函数形式为:

Y＝a₀+a₁X+a₂X²+a₃X³+a₄X⁴ (1)

Z＝b₀+b₁X+b₂X²+b₃X³+b₄X⁴(2)

步骤S106：测量现场区域煤样的层理角度，将该层理角度带入到拟合后得到的式(1)和式(2)中，计算得到的弹性能量指数和冲击能量指数就是该煤层区域的冲击倾向性指标的数值，按照《煤层冲击倾向性分类及指数的测定方法》可判定相应的冲击倾向性类型。同样可以得到该煤层其他区域的冲击倾向性类型，即获得了现场不同区域、不同层理煤样的冲击倾向性。

2.根据权利要求1所述的步骤S101，其特征在于包含以下方法：

S101步骤中所述现场挑选所需测量冲击倾向性区域的典型煤样具体方法为：选取需测定冲击倾向性煤层的区域作为煤采集点，在不对煤样造成力学性质影响的条件下，通过弱爆破等手段炸落一定量煤体，然后人工挑选尺寸为55×55×35cm(长宽高上下浮动不超过5cm)的煤样一块。

S101步骤中所述打磨加工具体方法为：用打磨机对煤样进行加工，将55×55cm的两个面加工成半径25cm且正对的两个圆面，再先后使用打磨机和球磨机打磨煤样的两个圆面，使煤样的高度由35cm缩减为30cm，且两个面各自面内的最大高度差小于0.5cm。使用球磨机对该煤样半径为25cm的一面进行打磨，当倾斜率达到1％时停止，经过打磨的半径为25cm的面记为C1。