GB∕T 25217.3-2019
基本信息
标准号： GB∕T 25217.3-2019
中文名称：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
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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相关标签： 冲击 地压 测定 监测 防治 方法 组合 分类 指数 测定方法
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标准简介
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
GB∕T25217.3-2019
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标准内容
ICS73.010
中华人民共和国国家标准
GB/T25217.3—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
Methods for test, monitoring and prevention of rock burst-Part 3:Classification and laboratory test method on burstingliabilityofcoal-rockcombinationssample2019-10-18发布
国家市场监督管理总局
中国国家标准化管理委员会
2020-05-01实施
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；
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给出的规则起草本部分由中国煤炭工业协会提出并归口。GB/T25217.3—2019
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。
1范围
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
GB/T25217.3-—2019
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义、煤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向性判定。
本部分适用于煤岩组合试件的冲击倾向性测定。规范性引用文件
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—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
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
coal-rockcombinationssample
煤岩组合试件
煤与岩石组合形成的实验室标准试件。3.2
煤岩组合试件的冲击倾向性burstingliabilityofcoal-rockcombinationssample煤岩组合试件具有的积聚变形能并产生瞬间冲击破坏的性质、注：改写GB/T16414—2008，定义4.123.3
剩余能量指数
residual energyindex
煤岩组合试件在单轴压缩状态下，峰值弹性能密度与峰后破坏能密度的比值。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。煤岩组合试件冲击倾向性按其指数值的大小分3类，见表1。GB/T25217.3—2019
冲击倾向
5仪器设备
表1煤岩组合试件冲击倾向性分类I类
剩余能量指数
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；
游标卡尺，最小分度值为0.02mm；万能角度尺、百分表及百分表架；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；h）
1≤WRE<2
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。6规格要求
6.1试样采集
Wke≥2
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。
2试件规格
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/I23561.7一2009中5.1的规定。
3试件加工精度
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—2009中5.2的规定。
6.4试件含水状态
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。
组合方式
组合方式为顶板-煤层组合，高度比例确定为1：1，具体如图1所示。组合方式采用白乳胶进行黏2
结，黏结后静置24h
6.6试件数量
图1煤岩组合试件示意图
GB/T25217.3-—2019
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。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入附录B的表B.1内剩余能量指数测定
测定系统
剩余能量指数测定采用刚性电液伺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，使试件受力均勾。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，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。GB/T25217.3—2019
数据处理
测定结果选取
测定结果应满足式(1)：
式中：
0.70c≤6≤ac
最大卸载载荷，单位为兆帕（MPa）；试件破坏载荷，单位为兆帕（MPa）。·1)
当6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。
循环加卸载试验
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：A
式中：
剩余能量指数；
WRE-U./U.
峰值弹性能密度，单位为千焦每立方米（kJ/m）；GB/T25217.3—2019
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/T25217.3—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：
试样名称
煤样编号
测定：
采样深度（距地
表.m至m)
采样地点：
顶板编号bzxZ.net
采样深度（距地
表m至m
计算：
试验日期：
含水状态：
组合方式
组合试件编号
审核：
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：
试样名称
组合试件
测定：
试件措述
测定前
测定后
采样地点：
含水状态
试件尺寸
试件截面积F
计算：
测定日期：
破坏载荷P
GB/T25217.3—2019
抗压强度R。
审核：
GB/T25217.3—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
送样单位：
试样名称
组合试件
测定：
试件描述
测定前
测定后
煤岩组合试件剩余能量指数记录表采样地点：
试件尽寸
截面积
破坏载荷
计算：
抗压强度
试验日期：
含水状态：
峰值弹性
能密度
峰后破坏
能密度
审核：
剩余能
量指数
［1]GB/T164142008
参考文献
煤矿科技术语
岩石力学
GB/T25217.3—2019
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中华人民共和国国家标准
GB/T25217.3—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
Methods for test, monitoring and prevention of rock burst-Part 3:Classification and laboratory test method on burstingliabilityofcoal-rockcombinationssample2019-10-18发布
国家市场监督管理总局
中国国家标准化管理委员会
2020-05-01实施
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；
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给出的规则起草本部分由中国煤炭工业协会提出并归口。GB/T25217.3—2019
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。
1范围
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
GB/T25217.3-—2019
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义、煤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向性判定。
本部分适用于煤岩组合试件的冲击倾向性测定。规范性引用文件
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—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
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
coal-rockcombinationssample
煤岩组合试件
煤与岩石组合形成的实验室标准试件。3.2
煤岩组合试件的冲击倾向性burstingliabilityofcoal-rockcombinationssample煤岩组合试件具有的积聚变形能并产生瞬间冲击破坏的性质、注：改写GB/T16414—2008，定义4.123.3
剩余能量指数
residual energyindex
煤岩组合试件在单轴压缩状态下，峰值弹性能密度与峰后破坏能密度的比值。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。煤岩组合试件冲击倾向性按其指数值的大小分3类，见表1。GB/T25217.3—2019
冲击倾向
5仪器设备
表1煤岩组合试件冲击倾向性分类I类
剩余能量指数
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；
游标卡尺，最小分度值为0.02mm；万能角度尺、百分表及百分表架；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；h）
1≤WRE<2
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。6规格要求
6.1试样采集
Wke≥2
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。
2试件规格
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/I23561.7一2009中5.1的规定。
3试件加工精度
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—2009中5.2的规定。
6.4试件含水状态
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。
组合方式
组合方式为顶板-煤层组合，高度比例确定为1：1，具体如图1所示。组合方式采用白乳胶进行黏2
结，黏结后静置24h
6.6试件数量
图1煤岩组合试件示意图
GB/T25217.3-—2019
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。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入附录B的表B.1内剩余能量指数测定
测定系统
剩余能量指数测定采用刚性电液伺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，使试件受力均勾。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，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。GB/T25217.3—2019
数据处理
测定结果选取
测定结果应满足式(1)：
式中：
0.70c≤6≤ac
最大卸载载荷，单位为兆帕（MPa）；试件破坏载荷，单位为兆帕（MPa）。·1)
当6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。
循环加卸载试验
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：A
式中：
剩余能量指数；
WRE-U./U.
峰值弹性能密度，单位为千焦每立方米（kJ/m）；GB/T25217.3—2019
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/T25217.3—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：
试样名称
煤样编号
测定：
采样深度（距地
表.m至m)
采样地点：
顶板编号bzxZ.net
采样深度（距地
表m至m
计算：
试验日期：
含水状态：
组合方式
组合试件编号
审核：
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：
试样名称
组合试件
测定：
试件措述
测定前
测定后
采样地点：
含水状态
试件尺寸
试件截面积F
计算：
测定日期：
破坏载荷P
GB/T25217.3—2019
抗压强度R。
审核：
GB/T25217.3—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
送样单位：
试样名称
组合试件
测定：
试件描述
测定前
测定后
煤岩组合试件剩余能量指数记录表采样地点：
试件尽寸
截面积
破坏载荷
计算：
抗压强度
试验日期：
含水状态：
峰值弹性
能密度
峰后破坏
能密度
审核：
剩余能
量指数
［1]GB/T164142008
参考文献
煤矿科技术语
岩石力学
GB/T25217.3—2019
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