【技术实现步骤摘要】
带渗流装置的保水开采“声发射-红外辐射”实验系统
本专利技术涉及煤炭开采
，具体涉及一种带渗流装置的保水开采“声发射-红外辐射”实验系统。
技术介绍
保水开采理念是在开采煤炭资源的同时对水资源进行有意识的保护，使煤炭开采对矿区水文环境的扰动量小于区域水文环境容量。经过多年的研究，保水开采取得了一定的成效，初步形成了以保护生态水位为目标的保水开采技术体系。然而目前对保水开采的研究多侧重于理论研究，这主要是因为实验室缺少相应保水开采模拟实验仪器，而现场观测成本高、难度大。因此为深入研究保水开采技术，有必要研发一套保水开采实验系统。传统的保水开采实验系统多是对普通的二维物理相似模拟实验架进行改造，如专利CN201510864468.X中提出一种采动覆岩固液两相运移可视化模拟装置及其方法，主要是利用沙子、石膏等材料按照不同的比例来模拟不同的岩层岩性，通过向模型架中注入加入荧光剂的水来观测煤层开采后水的渗流规律，通过水位变化监测水的漏失情况。然而实际岩层的岩性要比配的材料复杂的多，不能真实反映实际生产条件下岩层的裂隙发育情况。而且物理相似模拟实验中材料饱水性与实际岩层...
【技术保护点】
1.一种带渗流装置的保水开采“声发射‑红外辐射”实验系统，其特征在于，包括实验模具(33)、双向加载系统、渗流测试系统、声发射监测系统、红外监测系统和数据采集系统(36)；所述实验模具(33)为箱体结构用于盛装试验材料，实验模具(33)顶部设有进水口(14)，底端设有集水槽(10)，所述集水槽(10)设有出水口(22)，所述进水口(14)和出水口(22)分别与渗流测试系统相连；所述双向加载系统包括轴向加载系统和侧向加载系统，向实验模具(34)提供轴向压力和侧向压力；所述声发射监测系统包括声发射探头(37)和信号放大器(38)，所述声发射探头(37)设置在实验模具后侧并与信号...
【技术特征摘要】
1.一种带渗流装置的保水开采“声发射-红外辐射”实验系统，其特征在于，包括实验模具(33)、双向加载系统、渗流测试系统、声发射监测系统、红外监测系统和数据采集系统(36)；所述实验模具(33)为箱体结构用于盛装试验材料，实验模具(33)顶部设有进水口(14)，底端设有集水槽(10)，所述集水槽(10)设有出水口(22)，所述进水口(14)和出水口(22)分别与渗流测试系统相连；所述双向加载系统包括轴向加载系统和侧向加载系统，向实验模具(34)提供轴向压力和侧向压力；所述声发射监测系统包括声发射探头(37)和信号放大器(38)，所述声发射探头(37)设置在实验模具后侧并与信号放大器(38)连接；所述红外监测系统包括支架(35)和红外热像仪(34)，所述红外热像仪(34)通过支架(35)安装在实验模具前侧；所述数据采集系统(36)用于将双向加载系统、渗流测试系统、声发射监测系统、红外监测系统收集的数据进行记录与分析。2.根据权利要求1所述的一种带渗流装置的保水开采“声发射-红外辐射”实验系统，其特征在于，所述实验模具(34)的箱体结构由顶部密封盖(3)、侧面钢板(24)、后侧钢板(25)、前侧高强度透明玻璃板(7)和底部渗透板(9)围成，所述后侧钢板(25)设有孔槽，所述实验模具设置在底座(13)上，所述集水槽(10)设置在底部渗透板(9)与底座(13)之间，所述底部渗透板(9)设有漏水孔，所述进水口(14)设置在顶部密封盖(3)上，出水口(22)设在集水槽(10)上，所述进水口(14)和出水口(22)分别与渗流测试系统相连，所述底座(13)为凹形槽结构，底座(13)内设有底部荷载传感器(12)。3.根据权利要求2所述的一种带渗流装置的保水开采“声发射-红外辐射”实验系统，其特征在于，所述实验模具(33)各个侧面的接触面设有密封圈(11)并通过螺栓(8)连接。4.根据权利要求1所述的一种带渗流装置的保水开采“声发射-红外辐射”实验系统，其特征在于，所述轴向加载系统设置在实验模具(33)上侧，侧向加载系统对称设置在实验模具(33)两侧，所述轴向加载系统包括轴向伺服加载压力机(1)、轴向压头(2)和顶部渗透加压板(4)，所述顶部渗透加压板(4)设有透水孔，所述侧向加载系统从实验模具(33)外侧到实验模具(33)内侧依次设有气/油压泵(18)、气/油压计(17)、气/油压阀(16)、进气口(15)、矩形气/油囊(5)和侧向加压板(6)，所述矩...
【专利技术属性】
技术研发人员：马立强，郭金帅，张东升，刘玉，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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