一种矿井地下水库煤柱稳定性的相似模拟装置及实验方法

摘要

一种矿井地下水库残留煤柱稳定性的相似模拟装置及实验方法，属于煤矿采空区建设地下水库过程中煤柱稳定性的实验室测试装置及方法。相似模拟装置主要包括加载系统、声发射系统、注水系统、流量采集系统以及应变测试系统。测试方法的主要步骤包括：运用无线应力传感器实测整个采区开采过程中煤柱的采动应力，根据实测应力设计煤柱试样应力路径；根据相似比建立煤矿采空区残留煤柱模型；在煤柱顶部施加现场采动应力至稳定状态；向腔体注水至要求水位，加入示踪剂，判断煤柱是否贯通；根据实验目的设置相应的净水时间、水流冲蚀速度等参数。在实验过程中记录煤柱声发射信号、煤柱变形量等参数，实验结束后CT扫描煤柱，观测内部裂隙发育情况。