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GB／T 25217.3-2019 冲击地压测定、监测与防治方法 第3部分：煤岩组合试件冲击倾向性分类及指数的测定方法.pdf

国家市场监督管理总局 发布 中国国家标准化管理委员会

GB/T25217《冲击地压测定、监测与防治） 第1部分：顶板岩层冲击倾向性分类 第2部分：煤的冲击倾向性分类及指 第3部分：煤岩组合试件冲击倾向性 第4部分：微震监测方法； 第5部分：地音监测方法； 第6部分：钻屑监测方法； 第7部分：采动应力监测方法； 第8部分：电磁辐射监测方法； 第9部分：煤层注水防治方法； 第10部分：煤层钻孔卸压防治方法； 第11部分：煤层卸压爆破防治方法； 第12部分：开采保护层防治方法； 第13部分：顶板深孔爆破防治方法； 第14部分：顶板水压致裂防治方法。 本部分为GB/T25217的第3部分。 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则 本部分由中国煤炭工业协会提出并归口。 本部分起草单位：天地科技股份有限公司 山东科技大学、中国矿业大学（北京）。 本部分主要起草人：潘俊锋、齐庆新、杨 军。

GB/T 25217.32019

GB/T25217《冲击地压测定、监测与防治方法》分为14个部分： 第1部分：顶板岩层冲击倾向性分类及指数的测定方法； 第2部分：煤的冲击倾向性分类及指数的测定方法； 第3部分：煤岩组合试件冲击倾向性分类及指数的测定方法； 第4部分：微震监测方法； 第5部分：地音监测方法； 第6部分：钻屑监测方法； 一 第7部分：采动应力监测方法； 第8部分：电磁辐射监测方法： 第9部分：煤层注水防治方法： 第10部分：煤层钻孔卸压防治方法； 一一 第11部分：煤层卸压爆破防治方法； 一第12部分：开采保护层防治方法； 第13部分：顶板深孔爆破防治方法； 第14部分：顶板水压致裂防治方法。 本部分为GB/T25217的第3部分 本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本部分由中国煤炭工业协会提出并归口。 本部分起草单位：天地科技股份有限公司、煤炭科学技术研究院有限公司、辽宁工程技术大学、辽宁 大学、山东科技大学、中国矿业大学（北京）。 本部分主要起草人：潘俊锋、齐庆新、杨磊、潘一山、谭云亮、赵毅鑫、夏永学、刘少虹、张晨阳、 蒋军军

YD/T 814.5-2011 光缆接头盒 深海光缆接头盒GB/T 25217.32019

冲击地压测定、监测与防治方法

GB/T25217的本部分规定了煤岩组合试件的冲击倾向性分类及指数测定所涉及的术语和定 岩组合试件的冲击倾向性分类与指数测定、仪器设备、组合试件的规格要求及组合试件的冲击倾 定。 本部分适用于煤岩组合试件的冲击倾向性测定

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T23561.1一2009煤和岩石物理力学性质测定方法第1部分：采样一般规定 GB/T23561.7一2009煤和岩石物理力学性质测定方法第7部分：单轴抗压强度测定及软化系 数计算方法 GB/T25217.2一2010冲击地压测定、监测与防治方法第2部分：煤的冲击倾向性分类及指数 的测定方法

4煤岩组合试件的冲击倾向性分类及指数

煤岩组合试件的冲击倾向性的强弱，根据测定的剩余能量指数进行衡量。煤岩组合试件冲击 按其指数值的大小分3类，见表1

GB/T 25217.3—2019

表1煤岩组合试件冲击倾向性分类

主要仪器设备如下： 刚性电液伺服试验机； 钻石机、锯石机、磨石机； c）游标卡尺，最小分度值为0.02mm； d）万能角度尺、百分表及百分表架； e）水平检测台； 动态电阻应变仪，工作频率应不小于2000Hz； 载荷传感器，量程应不小于150kN； 位移传感器，量程应不大于10mm； 计算机数据采集处理系统，数据采集频率应不小于10kHz。 也可采用其他设备和仪器.但精度应不低于本部分的相应规定

分别采集煤层及顶板岩层试样，根据煤层的直接顶或基本顶的范围、顶板性质、可操作性等因素确 定采集直接顶或基本顶岩层。煤层及顶板岩层试样采集方法应符合GB/T23561.1一2009中第5章和 第6章的规定

组合后的煤岩试件作为标准试件，其规格为$50×100mm，且应符合GB/T23561.7一2009中5.1 的规定。

组合试件中每个试件加工精度及组合后的试件加工精度均应符合GB/T23561.7一2009中5.2的 规定。

各试件制备后，在室温条件下，放在底部有水的干燥器内24h，以保持实验所需湿度，但试件不应 接触水面。

GB/T25217.3—2019结，黏结后静置24h。顶板煤层Φ50mm图1煤岩组合试件示意图6.6试件数量每一种煤岩组合试件应不少于10个，单轴抗压强度测定与剩余能量指数测定试件各不少于5个，并将组合试件详细情况填入附录A的表A.1内7单轴抗压强度测定按GB/T23561.7一2009中的规定测定组合试件的单轴抗压强度，并计算该组合试件的平均单轴抗压强度。将测试值及平均值填人附录B的表B.1内8剩余能量指数测定8.1测定系统剩余能量指数测定采用刚性电液同服试验机及其配套的载荷传感器和位移传感器，8.2测定步骤8.2.1测定前核对试验分组、试件编号；检查加工精度，测量尺寸，并填人附录C的表C.1内8.2.2按第7章测定的试件平均单轴抗压强度，估算测定剩余能量指数试件的最大卸载值8.2.3将载荷传感器、位移传感器和试件放在试验机下承压板的球形座上，并使三者的轴线重合，调整球形座并涂抹薄层润滑油，使试件受力均匀。8.2.4依次将载荷传感器和位移传感器与试验机采集系统连接QC/T 953-2013 商用车平面安装车轮固定螺母，调试、检查，使之处于待机工作状态8.2.5启动试验机，使上承压板与试件接触（但此时试件应未受力），清零位移传感器与载荷传感器数据，准备试验。8.2.6试验初期，采用载荷控制方式，以1kN/s的速率对试件进行单轴循环加卸载试验，循环单位为5kN，每增加5kN后卸载至试验机初始载荷（不低于3kN），最大卸载载荷不低于试件预估单轴抗压强度的70%，如图2a)所示，循环次数根据试样的强度与最大卸载载荷共同决定，最后一次卸载后改为位移控制方式，加载速率0.0005mm/s，加载至试件破坏。记录破坏载荷，填人附录C表内。3

GB/T25217.3—20198.3数据处理8.3.1测定结果选取测定结果应满足式（1）：0.7acac(1)式中：最大卸载载荷，单位为兆帕（MPa）；oc试件破坏载荷，单位为兆帕（MPa）。当。不符合式（1)时，舍弃该数据，补充试件进行测试，直至符合式（1)要求的试件数不少于5个。8.3.2剩余能量指数计算剩余能量指数计算模型见图2。Da)循环加卸载试验0Bb)某一循环弹性能密度示意图2剩余能量指数计算模型图采用图形积分的方式，计算每个循环载荷下的弹性能密度U（阴影面积所示），根据不同卸载应力水平下的弹性能密度值，绘制弹性能密度随着应力水平的拟合曲线，确定最优的拟合曲线表达式，根据具体表达式，计算试件峰值强度时的弹性能密度值U。，即为峰值弹性能密度。剩余能量指数则采用峰值弹性能密度与峰后破坏能密度的比值计算，按式（2)计算：4

GB/T 2521732019

式中： 剩余能量指数； U。 峰值弹性能密度，单位为干焦每立方米（kJ/m"）； U 峰后破坏能密度，单位为千焦每立方米（kJ/m"），即峰后曲线积分面积，如图2a)所示，从 峰值点到残余强度D点的曲线面积，D点的选取根据GB/T25217.2一2010中冲击能量 指数的测定方法确定

GB/T 25217.3—2019附录A（规范性附录）煤岩组合试件组合方式记录表煤岩组合试件组合方式记录表见表A.1。表A.1煤岩组合试件组合方式记录表送样单位：采样地点：试验日期：试样名称：含水状态：采样深度（距地采样深度（距地煤样编号顶板编号组合方式组合试件编号备注表..m至..m)表.m至...m)测定：计算：审核：6

GB/T 25217.3—2019附录B（规范性附录）煤岩组合试件单轴抗压强度测定记录表煤岩组合试件单轴抗压强度测定记录表见表B.1。表B.1煤岩组合试件单轴抗压强度测定记录表送样单位：采样地点：测定日期：试样名称：含水状态：组合试件试件描述试件尺寸试件截面积F破坏载荷P抗压强度R编号MPa备注测定前测定后mmmm2kN测定：计算：审核：

GB/T 21183-2017 锆及锆合金板、带、箔材GB/T 25217.3—2019附录C（规范性附录）煤岩组合试件剩余能量指数记录表煤岩组合试件剩余能量指数记录表见表C.1。表C.1煤岩组合试件剩余能量指数记录表送样单位：采样地点：试验日期：试样名称：含水状态：试件描述破坏载荷抗压强度峰值弹性峰后破坏组合试件试件尺寸截面积剩余能PR.能密度能密度编号测定前测定后mmmm*MPa量指数kNkJ/mkJ/m3测定：计算：审核：8

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1］GB/T16414—2008煤矿科技术语岩石力学