一种基于钻屑法的煤岩体多场耦合一体化试验装置制造方法及图纸

技术编号:20220201 阅读:34 留言:0更新日期:2019-01-28 19:15
一种基于钻屑法的煤岩体多场耦合一体化试验装置,包括真三轴加载机构、气态流体加载组件、液态流体加载组件、尾气/废水排放回收组件、温度信号采集组件、电荷信号采集组件及声发射信号采集组件;真三轴加载机构包括压力室、四组水平加载缸及竖直加载组合缸,其中一组水平加载缸的活塞杆为空心结构,在活塞杆中心空腔内设有煤屑导管,煤屑导管的内端设有管口塞盘,管口塞盘嵌装在压头内,煤屑导管的外端固装有钻机,且钻机的钻杆位于煤屑导管内;本发明专利技术具备施加真三轴载荷的能力,能够为煤岩体试样提供“三高”状态的受载环境,在煤屑钻取过程中可实时监测采集应力、声发射、电荷及温度数据,并为深部矿井动力灾害预测防治提供理论及工程指导。

【技术实现步骤摘要】
一种基于钻屑法的煤岩体多场耦合一体化试验装置
本专利技术属于煤矿安全
,特别是涉及一种基于钻屑法的煤岩体多场耦合一体化试验装置。
技术介绍
现阶段,煤矿开采已逐步进入了深部开采阶段,深部煤岩已处于多场耦合作用之下,而水、瓦斯、温度使得深部煤岩的组织结构与力学行为特征也发生了根本性改变,开采环境呈现出高地应力、高渗透压和高地温的“三高”特点,导致深部开采中冲击地压、煤与瓦斯突出等灾害事故频发。因此,需要对深部煤岩的力学性质、变形特征以及多场耦合作用下的致灾机理进行研究探索。目前,钻屑法是应用较普遍的冲击地压以及煤与瓦斯突出预测方法,其能够同时检测多项与冲击地压有关的因素。但是,当钻屑法应用于室内实验时,由于受条件限制,大多只能实现无瓦斯及常温环境下的常规三轴试验,而且无法对煤岩变形破坏过程中的多种参量进行监测,难以模拟深部煤岩在“三高”状态的受载环境以及根据前兆参量信息进行灾害预测,其实验结果对现场的指导意义较小。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题,本专利技术提供一种基于钻屑法的煤岩体多场耦合一体化试验装置,具备施加真三轴载荷的能力,能够为煤岩体试样提供“三高”状态的受载环境,在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于钻屑法的煤岩体多场耦合一体化试验装置,其特征在于:包括真三轴加载机构,在真三轴加载机构上分别设置有气态流体加载通道、液态流体加载通道、尾气/废水排放通道、温度信号采集通道、电荷信号采集通道及声发射信号采集通道;所述气态流体加载通道的外端接口依次连接有第一流量计、第一压力表、第一稳压器、第一阀门及气瓶;所述液态流体加载通道的外端接口依次连接有第二流量计、第二压力表、第二稳压器、第二阀门及水箱;所述尾气/废水排放通道的外端接口依次连接有第三阀门、第三压力表、第三流量计及尾气/废水回收处理箱;所述温度信号采集通道的外端接口连接有温度数据采集仪;所述电荷信号采集通道的外端接口依次连接有电荷...

【技术特征摘要】
1.一种基于钻屑法的煤岩体多场耦合一体化试验装置,其特征在于:包括真三轴加载机构,在真三轴加载机构上分别设置有气态流体加载通道、液态流体加载通道、尾气/废水排放通道、温度信号采集通道、电荷信号采集通道及声发射信号采集通道;所述气态流体加载通道的外端接口依次连接有第一流量计、第一压力表、第一稳压器、第一阀门及气瓶;所述液态流体加载通道的外端接口依次连接有第二流量计、第二压力表、第二稳压器、第二阀门及水箱;所述尾气/废水排放通道的外端接口依次连接有第三阀门、第三压力表、第三流量计及尾气/废水回收处理箱;所述温度信号采集通道的外端接口连接有温度数据采集仪;所述电荷信号采集通道的外端接口依次连接有电荷信号放大器及电荷数据采集仪;所述声发射信号采集通道的外端接口依次连接有声发射信号放大器及声发射数据采集仪。2.根据权利要求1所述的一种基于钻屑法的煤岩体多场耦合一体化试验装置,其特征在于:所述真三轴加载机构包括压力室、第一水平加载缸、第二水平加载缸、第三水平加载缸、第四水平加载缸及竖直加载组合缸;在所述压力室的侧壁上均布开设有四个水平加载孔,分别记为第一水平加载孔、第二水平加载孔、第三水平加载孔及第四水平加载孔;所述第一水平加载缸固装在第一水平加载孔的外孔口,在第一水平加载孔的内孔口设置有第一水平压头,所述第一水平加载缸的活塞杆与第一水平压头相连;所述第二水平加载缸固装在第二水平加载孔的外孔口,在第二水平加载孔的内孔口设置有第二水平压头,所述第二水平加载缸的活塞杆与第二水平压头相连;所述第三水平加载缸固装在第三水平加载孔的外孔口,在第三水平加载孔的内孔口设置有第三水平压头,所述第三水平加载缸的活塞杆与第三水平压头相连;所述第四水平加载缸固装在第四水平加载孔的外孔口,在第四水平加载孔的内孔口设置有第四水平压头,所述第四水平加载缸的活塞杆与第四水平压头相连;在所述压力室的顶部开设有竖直加载孔,所述竖直加载组合缸位于竖...

【专利技术属性】
技术研发人员:潘一山郑文红肖永惠李祁罗浩
申请(专利权)人:辽宁工程技术大学
类型:发明
国别省市:辽宁,21

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