煤炭学报

作者：雷顺, 康红普, 高富强, 司林坡,

关键词：新元煤矿, 破碎煤体, 单轴抗压强度, 钻孔触探法, 点载荷强度指数, 预测模型,

单轴抗压强度(UCS)是衡量煤岩体力学性能的基本参数之一，破碎煤体UCS一直是煤矿工程师面临的一个难题。以新元煤矿为工程背景，提出了一种基于原位钻孔触探法快速测定破碎煤体UCS的方法，为构建破碎煤体单轴抗压强度现场测定方法提供了一个新的思路。首先通过优化探针直径和改进动力源，现场对破碎煤体进行原位钻孔触探强度测定，然后采集破碎煤样进行实验室点载荷强度测定，同时根据钻孔触探法和点载荷法2种测试方法将测试数据分为两组，得到对应测试结果威布尔分布相关参数，其次运用数理统计软件SPSS分别对回归方程和回归系数进行显著性检验，建立临界载荷(Pc)与点载荷强度指数(Is50)的关系，在此基础上借助Is50与UCS的经验关系，建立破碎煤体UCS与Pc的关系，实现破碎煤体UCS的原位快速测定。研究结果表明:钻孔触探法与点载荷法测试数据对应的威布尔分布形状参数分别为:402,412，即2种测试方法的测试结果分布函数形状基本一致;新元煤矿破碎煤体钻孔触探临界载荷与点载荷强度指数的关系为:Is50=0.066Pc-0.002;新元煤矿破碎煤体UCS与钻孔触探临界载荷的关系为:UCS=0.807Pc+1.726;新元煤矿破碎煤体钻孔触探临界载荷为1.55~3.48 MPa，UCS为2.97~4.53 MPa;新元煤矿破碎煤体UCS测定结果与现场估算较为接近，表明所提出的破碎煤体单轴抗压强度测定方法切实可行。

来源：2019年第11期

《煤炭学报》期刊编辑部

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