CN110836953B - 测试煤岩组合体分区储能特性的方法及装置 - Google Patents

测试煤岩组合体分区储能特性的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种测试煤岩组合体分区储能特性的方法及装置。所述方法包括：获取多个煤岩组合试件在单轴压缩试验中的平均单轴抗压强度；获取煤岩组合试件在单轴多级循环加卸载试验中，煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变数据；根据煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变数据，获取煤和岩石在各级载荷水平下的输入能密度、弹性能密度以及耗散能密度；根据煤和岩石在各级载荷水平下的输入能密度、弹性密度以及耗散能密度，获取煤和岩石的峰值输入能密度、峰值弹性能密度以及峰值耗散能密度。所述方法及装置可准确测试煤岩的分区储能特性。

Description

测试煤岩组合体分区储能特性的方法及装置
技术领域
本发明涉及煤矿开采技术领域，具体涉及一种测试煤岩组合体分区储能特性的方法及装置。
背景技术
随着煤矿开采深度的增加，井下采矿工程的巷道变形失稳、冒顶、冲击地压等工程灾害频发。煤矿深部开采过程中的灾害不仅仅受煤、岩自身裂隙结构面的影响，更多的是受“煤体-岩体”组合结构(下文称为“煤岩组合体”)共同作用的影响。
然而，煤与岩石作为两个不同的介质，在强度、材质、不均匀性以及细观结构等方面存在较大差异，采用强度、应力-应变等力学特性来研究煤岩组合体的破坏机制可能存在一定的片面性。
实际上，物质的破坏是能量驱动下的一种状态失稳现象，从能量角度研究煤岩破坏机制更接近其本质。但煤、岩介质不同，其强度与变形等参数也不同，其储能极限与能量演化特性存在明显差异。
因此，若能准确测试煤岩的分区储能特性，可有助于揭示煤岩变形破坏的能量驱动机制，以及建立其冲击破坏的能量判据，对冲击地压的能量机理与预测预报具有重要理论意义。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，一方面，本发明实施例提供一种测试煤岩组合体分区储能特性的方法，包括：
获取多个煤岩组合试件在单轴压缩试验中的平均单轴抗压强度；
获取所述煤岩组合试件在单轴多级循环加卸载试验中，煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变数据；
根据所述煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变数据获取煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性能密度以及耗散能密度；
根据所述煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性密度以及耗散能密度，获取煤和岩石的峰值输入能密度、峰值弹性能密度以及峰值耗散能密度；
其中，所述单轴多级循环加卸载试验包括：
对所述煤岩组合试件施加载荷至所述平均单轴抗压强度的80％-100％后，再对所述煤岩组合试件施加载荷至所述煤岩组合试件被损坏。
在一个实施例中，所述单轴多级循环加卸载试验中：
相邻两级载荷的差值为5KN、施加及卸载载荷的速率为1KN/s、卸载时施加的载荷的最小值为1KN-3KN。
在一个实施例中，所述单轴压缩试验包括：
对所述煤岩组合试件逐步施加载荷，直至所述煤岩组合试件被损坏；
其中，施加载荷的速率为1KN/s。
在一个实施例中，所述根据所述煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变数据，获取煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性能密度以及耗散能密度包括：
根据所述煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变数据，获取所述煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变曲线；
根据所述煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变曲线获取煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性能密度以及耗散能密度。
在一个实施例中，所述根据所述煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性密度以及耗散能密度，获取煤和岩石的峰值输入能密度、峰值弹性能密度以及峰值耗散能密度包括：
根据所述煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性密度以及耗散能密度，通过拟合分析获取能量演化方程；
根据所述能量演化方程与所述煤岩组合试件在所述单轴多级循环加卸载试验中的峰值强度，获取所述煤和岩石的峰值输入能密度、峰值弹性能密度以及峰值耗散能密度。
另一方面，本发明实施例还提供一种测试煤岩组合体分区储能特性的装置，包括：
第一获取模块，用于获取多个煤岩组合试件在单轴压缩试验中的平均单轴抗压强度；
第二获取模块，用于获取所述煤岩组合试件在单轴多级循环加卸载试验中，煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变数据；
第一计算模块，用于根据所述煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变数据，获取煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性能密度以及耗散能密度；
第二计算模块，用于根据所述煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性密度以及耗散能密度，获取煤和岩石的峰值输入能密度、峰值弹性能密度以及峰值耗散能密度；
其中，所述单轴多级循环加卸载试验包括：
对所述煤岩组合试件施加载荷至所述平均单轴抗压强度的80％-100％后，再对所述煤岩组合试件施加载荷至所述煤岩组合试件被损坏。
在一个实施例中，所述单轴多级循环加卸载试验中：
相邻两级载荷的差值为5KN、施加及卸载载荷的速率为1KN/s、卸载时施加的载荷的最小值为1KN-3KN。
在一个实施例中，所述单轴压缩试验包括：
对所述煤岩组合试件逐步施加载荷，直至所述煤岩组合试件被损坏；
其中，施加载荷的速率为1KN/s。
另一方面，本发明实施例还提供一种用于测试煤岩组合体分区储能特性的装置，包括：
上压头以及下压头，所述上压头与所述下压头配合，用于压紧上述煤岩组合试件；
上固定环，固定在所述上压头上，且与所述上压头的中心轴垂直；
下固定环，固定在所述下压头上，且与所述下压头的中心轴垂直；
中固定环，固定在所述煤岩组合试件中煤与岩石的交界处，且与所述上固定环、所述下固定环平行；
上位移传感器，垂直设置在所述上固定环与所述中固定环之间；
下位移传感器，垂直设置在所述下固定环与所述中固定环之间；
上环向引伸计，与所述上压头平行，设置在所述煤岩组合试件上部；
下环向引伸计，与所述下压头平行，设置在所述煤岩组合试件下部。
另一方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括：至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线；其中，
所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令；所述处理器调用所述程序指令，以执行上述任一种的方法。
本发明实施例提供的测试煤岩组合体分区储能特性的方法及装置，通过获取平均单轴抗压强度，并基于此对煤岩组合试件进行单轴多级循环加卸载试验，从而获取到煤和岩石的峰值输入能密度、峰值弹性能密度以及峰值耗散能密度，因此可准确测试煤岩的分区储能特性，有助于揭示煤岩变形破坏的能量驱动机制，以及建立其冲击破坏的能量判据，对冲击地压的能量机理与预测预报具有重要理论意义。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据本发明一实施例的测试煤岩组合体分区储能特性的方法的流程示意图；
图2为根据本发明一实施例的煤岩组合试件的示意图；
图3为根据本发明一实施例的煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变曲线图；
图4为图3中某一循环曲线的示意图；
图5为根据本发明一实施例的煤和岩石的输入能密度、弹性能密度以及耗散能密度的示意图；
图6为根据本发明一实施例的测试煤岩组合体分区储能特性的装置的结构示意图；
图7为根据本发明一实施例的用于测试煤岩组合体分区储能特性的装置的结构示意图；
图8为根据本发明一实施例的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为根据本发明一实施例的测试煤岩组合体分区储能特性的方法的流程示意图，参看图1，所述方法包括：
S1、获取多个煤岩组合试件在单轴压缩试验中的平均单轴抗压强度；
需要说明的是，本发明实施例提供的测试煤岩组合体分区储能特性的方法的执行主体可以是计算机，例如PC机、台式机、笔记本、pad、嵌入式计算机等。
在一个实施例中，所述煤岩组合试件是由单一的煤试件和岩石试件通过自然叠加串联而成的，如图2所示。该煤试件和岩石试件的规格均为φ50×50mm，所述煤岩组合试件的规格为φ50×100mm。所述煤岩组合试件的形状可以是圆柱体、两端面为正方形的长方体等。
具体地，所述单轴压缩试验包括：
对所述煤岩组合试件逐步施加载荷，直至所述煤岩组合试件被损坏。
在一个实施例中，所述单轴压缩试验所施加载荷的速率为1KN/s，且使用了三个所述煤岩组合试件，并最终通过计算该三个所述煤岩组合试件的单轴抗压强度的平均值，获取所述平均单轴抗压强度。
S2、获取所述煤岩组合试件在单轴多级循环加卸载试验中，煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变数据；
具体地，所述单轴多级循环加卸载试验包括：
对所述煤岩组合试件施加载荷至所述平均单轴抗压强度的80％-100％后，再对所述煤岩组合试件施加载荷至所述煤岩组合试件被损坏。
其中，相邻两级的压力加载测试施加的载荷的最大值的差值为5KN(即相邻两级载荷的差值为5KN)、施加及卸载载荷的速率为1KN/s、卸载时施加的载荷的最小值为1KN-3KN。
在进行所述单轴多级循环加卸载试验时，可以载荷的最小值，例如1KN，对所述煤岩组合试件进行单轴施压，然后以加载速率1KN/s逐渐增大载荷至5KN，随后将载荷返回至1KN(即卸载)，再将载荷以加载速率1KN/s逐渐增大至10KN，以此类推(即以5KN为一循环)，直至施加在所述煤岩组合试件的载荷达到所述平均单轴抗压强度的80％-100％。最后，将载荷返回至1KN并逐渐增大载荷直到所述煤岩组合试件被损坏。
S3、根据所述煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变数据，获取煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性能密度以及耗散能密度；
具体地，步骤S3具体包括：
根据所述煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变数据，获取所述煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变曲线；
根据所述煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变曲线获取煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性能密度以及耗散能密度。
需要说明的是，在对所述煤岩组合试件施加载荷的过程中，不考虑阻尼消耗与热交换，能量的输入主要来源于施加的载荷对所述煤岩组合试件所做的功。
输入的能量一部分以弹性变形能的形式积聚在所述煤岩组合试件内，是可逆的，卸载时可以释放出来，另一部分以塑性变形能、损伤能等的形式耗散掉，是不可逆的，即：
U＝Ue+Up   (1)
其中：U为输入的能量，Ue为可释放弹性能，Up为耗散能。
由于煤和岩石为串联关系，其所受的力均为施加的载荷，因此可分别获得煤和岩石在各级载荷水平下的应变数据，并进一步获得煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变曲线，如图3所示。提取其中某一个循环曲线分析，如图4所示，加载曲线OAC下的面积为载荷所做的功，即输入的能量U，卸载曲线ABC下的面积则是可释放的弹性能Ue，由载荷总功减去试件的弹性变形能即为耗散掉的能量Up，也就是加卸载曲线OAB之间的面积。计算方法如式2所示。
Figure BDA0002231318070000071
S4、根据所述煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性密度以及耗散能密度，获取煤和岩石的峰值输入能密度、峰值弹性能密度以及峰值耗散能密度。
在一个实施例中，步骤S4具体包括：
根据所述煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性密度以及耗散能密度，通过拟合分析同步获取煤和岩石各自的能量演化方程；
根据所述能量演化方程，结合所述煤岩组合试件在所述单轴多级循环加卸载试验中的峰值强度，分别获取所述煤和岩石的峰值输入能密度、峰值弹性能密度以及峰值耗散能密度。
具体地，根据公式2，采用图形积分的方法，如图5所示，可以获得每一级载荷水平下煤和岩石的输入能密度、弹性能密度与耗散能密度，并通过拟合分析可以得到能量演化方程，再将所述煤岩组合试件的峰值强度带入到该能量演化方程，即可计算得到所述煤和岩石的峰值输入能密度、峰值弹性能密度以及峰值耗散能密度。
其中，在一个实施例中，得到的演化方程分别为：
U＝9E-05σ2+0.0004σ+0.0003
Ue＝8E-05σ2+0.0005σ-0.0011
Up＝1E-05σ2-0.0001σ+0.0013
可以理解的是，所述煤岩组合试件的峰值强度根据单轴多级循环加卸载试验中，对所述煤岩组合试件施加的载荷为所述平均单轴抗压强度的多少确定。
本发明实施例提供的测试煤岩组合体分区储能特性的方法，通过获取平均单轴抗压强度，并基于此对煤岩组合试件进行单轴多级循环加卸载试验，从而获取到煤和岩石的峰值输入能密度、峰值弹性能密度以及峰值耗散能密度，因此可准确测试煤岩的分区储能特性，有助于揭示煤岩变形破坏的能量驱动机制，以及建立其冲击破坏的能量判据，对冲击地压的能量机理与预测预报具有重要理论意义。
另一方面，本发明实施例还提供一种测试煤岩组合体分区储能特性的装置，如图6所示，所述装置包括第一获取模块1、第二获取模块2、第一计算模块3和第二计算模块4。
所述第一获取模块1用于获取多个煤岩组合试件在单轴压缩试验中的平均单轴抗压强度；
所述第二获取模块2用于获取所述煤岩组合试件在单轴多级循环加卸载试验中，煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变数据；
所述第一计算模块3用于根据所述煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变数据，获取煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性能密度以及耗散能密度；
所述第二计算模块4用于根据所述煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性密度以及耗散能密度，获取煤和岩石的峰值输入能密度、峰值弹性能密度以及峰值耗散能密度。
在一个实施例中，所述煤岩组合试件是由单一的煤试件和岩石试件通过自然叠加串联而成的，如图2所示。该煤试件和岩石试件的规格均为φ50×50mm，所述煤岩组合试件的规格为φ50×100mm。所述煤岩组合试件的形状可以是圆柱体、两端面为正方形的长方体等。
具体地，所述单轴压缩试验包括：
对所述煤岩组合试件逐步施加载荷，直至所述煤岩组合试件被损坏。
在一个实施例中，所述单轴压缩试验所施加载荷的速率为1KN/s，且使用了三个所述煤岩组合试件，并最终通过计算该三个所述煤岩组合试件的单轴抗压强度的平均值，获取所述平均单轴抗压强度。
具体地，所述单轴多级循环加卸载试验包括：
对所述煤岩组合试件施加载荷至所述平均单轴抗压强度的80％-100％后，再对所述煤岩组合试件施加载荷至所述煤岩组合试件被损坏。
其中，相邻两级的压力加载测试施加的载荷的最大值的差值为5KN(即相邻两级载荷的差值为5KN)、施加及卸载载荷的速率为1KN/s、卸载时施加的载荷的最小值为1KN-3KN。
在进行所述单轴多级循环加卸载试验时，可以载荷的最小值，例如1KN，对所述煤岩组合试件进行单轴施压，然后以加载速率1KN/s逐渐增大载荷至5KN，随后将载荷返回至1KN，再将载荷以加载速率1KN/s逐渐增大至10KN，以此类推(即以5KN为一循环)，直至施加在所述煤岩组合试件的载荷达到所述平均单轴抗压强度的80％-100％。最后，将载荷返回至1KN并逐渐增大载荷直到所述煤岩组合试件被损坏。
具体地，所述第一计算模块具体用于：
根据所述煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变数据，获取所述煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变曲线；
根据所述煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变曲线获取煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性能密度以及耗散能密度。
需要说明的是，在对所述煤岩组合试件施加载荷的过程中，不考虑阻尼消耗与热交换，能量的输入主要来源于施加的载荷对所述煤岩组合试件所做的功。
输入的能量一部分以弹性变形能的形式积聚在所述煤岩组合试件内，是可逆的，卸载时可以释放出来，另一部分以塑性变形能、损伤能等的形式耗散掉，是不可逆的，即：
U＝Ue+Up   (1)
其中：U为输入的能量，Ue为可释放弹性能，Up为耗散能。
由于煤和岩石为串联关系，其所受的力均为施加的载荷，因此可分别获得煤和岩石在各级载荷水平下的应变数据，并进一步获得煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变曲线，如图3所示。提取其中某一个循环曲线分析，如图4所示，加载曲线OAC下的面积为载荷所做的功，即输入的能量U，卸载曲线ABC下的面积则是可释放的弹性能Ue，由载荷总功减去试件的弹性变形能即为耗散掉的能量Up，也就是加卸载曲线OAB之间的面积。计算方法如式2所示。
Figure BDA0002231318070000101
在一个实施例中，所述第二计算模块4具体用于：
根据所述煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性密度以及耗散能密度，通过拟合分析获取能量演化方程；
根据所述能量演化方程与所述煤岩组合试件在所述单轴多级循环加卸载试验中的峰值强度，获取所述煤和岩石的峰值输入能密度、峰值弹性能密度以及峰值耗散能密度。
具体地，根据公式2，采用图形积分的方法，可以获得每一级载荷水平下煤和岩石的输入能密度、弹性能密度与耗散能密度，并通过拟合分析可以得到能量演化方程，再将所述煤岩组合试件的峰值强度带入到该能量演化方程，即可计算得到所述煤和岩石的峰值输入能密度、峰值弹性能密度以及峰值耗散能密度。
可以理解的是，所述煤岩组合试件的峰值强度根据单轴多级循环加卸载试验中，对所述煤岩组合试件施加的载荷为所述平均单轴抗压强度的多少确定。
本发明实施例提供的测试煤岩组合体分区储能特性的装置，通过获取平均单轴抗压强度，并基于此对煤岩组合试件进行单轴多级循环加卸载试验，从而获取到煤和岩石的峰值输入能密度、峰值弹性能密度以及峰值耗散能密度，因此可准确测试煤岩的分区储能特性，有助于揭示煤岩变形破坏的能量驱动机制，以及建立其冲击破坏的能量判据，对冲击地压的能量机理与预测预报具有重要理论意义。
另一方面，本发明实施例还提供一种用于测试煤岩组合体分区储能特性的装置，如图7所示，所述装置包括：
上压头61以及下压头62，所述上压头61与所述下压头62配合，用于压紧上述各实施例中的煤岩组合试件；
上固定环63，固定在所述上压头61上，且与所述上压头61的中心轴垂直；
下固定环64，固定在所述下压头上62，且与所述下压头62的中心轴垂直；
中固定环65，固定在所述煤岩组合试件中煤与岩石的交界处，且与所述上固定环63、所述下固定环64平行；
上位移传感器66，垂直设置在所述上固定环63与所述中固定环65之间；
下位移传感器67，垂直设置在所述下固定环64与所述中固定环65之间；
上环向引伸计68，与所述上压头61平行，设置在所述煤岩组合试件上部；
下环向引伸计69，与所述下压头62平行，设置在所述煤岩组合试件下部。
具体地，在使用本发明实施例提供的用于测试煤岩组合体分区储能特性的装置时，可将上环向引伸计68以及下环向引伸计69分别安装在煤、岩试件中部；然后将煤、岩试件自然叠加放置于上压头61与下压头62之间；将上固定环63固定在上压头61、下固定环64固定在下压头62、中固定环65固定在煤岩界面处；调节上位移传感器66与下位移传感器67的初始位置，再将安装好的装置放置于试验机上。
上位移传感器66、下位移传感器67、上环向引伸计68与下环向引伸计69可与试验机信号采集***相连，在试验机加载过程中即可同步获得煤岩组合试件中煤和岩石各自的应力应变数据与常规力学参数，从而通过上述实施例提供的测试煤岩组合体分区储能特性的方法获得煤岩分区储能特性。
本发明实施例提供的用于测试煤岩组合体分区储能特性的装置，具有简单的结构以及较高的稳定性，可精确获取煤岩组合试件中煤和岩石各自的应力应变数据，具有良好的应用前景。
另一方面，本发明实施例还提供一种电子设备，如图8所示。所述电子设备可以包括：处理器(Processor)710、通信接口(Communication Interface)720、存储器(Memory)730和通信总线(Bus)740，其中，所述处理器710，所述通信接口720，所述存储器730通过所述通信总线740完成相互间的通信。所述处理器710可以调用存储在所述存储器730上并可在所述处理器710上运行的计算机程序，以执行上述各实施例提供的测试煤岩组合体分区储能特性的方法，例如包括：
获取多个煤岩组合试件在单轴压缩试验中的平均单轴抗压强度；
获取所述煤岩组合试件在单轴多级循环加卸载试验中，煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变数据；
根据所述煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变数据，获取煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性能密度以及耗散能密度；
根据所述煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性密度以及耗散能密度，获取煤和岩石的峰值输入能密度、峰值弹性能密度以及峰值耗散能密度。
此外，所述存储器730中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的测试煤岩组合体分区储能特性的方法，例如包括：
获取多个煤岩组合试件在单轴压缩试验中的平均单轴抗压强度；
获取所述煤岩组合试件在单轴多级循环加卸载试验中，煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变数据；
根据所述煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变数据，获取煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性能密度以及耗散能密度；
根据所述煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性密度以及耗散能密度，获取煤和岩石的峰值输入能密度、峰值弹性能密度以及峰值耗散能密度。
以上所述的实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本发明技术方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种测试煤岩组合体分区储能特性的方法，其特征在于，包括：
获取多个煤岩组合试件在单轴压缩试验中的平均单轴抗压强度；
获取所述煤岩组合试件在单轴多级循环加卸载试验中，煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变数据；
根据所述煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变数据，获取煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性能密度以及耗散能密度；
根据所述煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性密度以及耗散能密度，获取煤和岩石的峰值输入能密度、峰值弹性能密度以及峰值耗散能密度；
其中，所述单轴多级循环加卸载试验包括：
对所述煤岩组合试件施加载荷至所述平均单轴抗压强度的80％-100％后，再对所述煤岩组合试件施加载荷至所述煤岩组合试件被损坏；
所述单轴多级循环加卸载试验中：
相邻两级载荷的差值为5KN、施加及卸载载荷的速率为1KN/s、卸载时施加的载荷的最小值为1KN-3KN；
所述单轴压缩试验包括：
对所述煤岩组合试件逐步施加载荷，直至所述煤岩组合试件被损坏；
其中，施加载荷的速率为1KN/s；
所述根据所述煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变数据，获取煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性能密度以及耗散能密度包括：
根据所述煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变数据，获取所述煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变曲线；
根据所述煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变曲线获取煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性能密度以及耗散能密度。
2.根据权利要求1所述的测试煤岩组合体分区储能特性的方法，其特征在于，所述根据所述煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性密度以及耗散能密度，获取煤和岩石的峰值输入能密度、峰值弹性能密度以及峰值耗散能密度包括：
根据所述煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性密度以及耗散能密度，通过拟合分析获取能量演化方程；
根据所述能量演化方程与所述煤岩组合试件在所述单轴多级循环加卸载试验中的峰值强度，获取所述煤和岩石的峰值输入能密度、峰值弹性能密度以及峰值耗散能密度。
3.一种测试煤岩组合体分区储能特性的装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取多个煤岩组合试件在单轴压缩试验中的平均单轴抗压强度；
第二获取模块，用于获取所述煤岩组合试件在单轴多级循环加卸载试验中，煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变数据；
第一计算模块，用于根据所述煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变数据，获取煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性能密度以及耗散能密度；
第二计算模块，用于根据所述煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性密度以及耗散能密度，获取煤和岩石的峰值输入能密度、峰值弹性能密度以及峰值耗散能密度；
其中，所述单轴多级循环加卸载试验包括：
对所述煤岩组合试件施加载荷至所述平均单轴抗压强度的80％-100％后，再对所述煤岩组合试件施加载荷至所述煤岩组合试件被损坏；
所述单轴多级循环加卸载试验中：
相邻两级载荷的差值为5KN、施加及卸载载荷的速率为1KN/s、卸载时施加的载荷的最小值为1KN-3KN；
所述单轴压缩试验包括：
对所述煤岩组合试件逐步施加载荷，直至所述煤岩组合试件被损坏；
其中，施加载荷的速率为1KN/s；
所述第一计算模块具体用于：
根据所述煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变数据，获取所述煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变曲线；
根据所述煤和岩石在各级载荷水平下的应力应变曲线获取煤和岩石在所述各级载荷水平下的输入能密度、弹性能密度以及耗散能密度。
4.一种电子设备，包括：
至少一个处理器、至少一个存储器、通信接口和总线；其中，
所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，其特征在于，所述处理器调用所述程序指令，以执行如权利要求1或2所述的方法。
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