【技术实现步骤摘要】
一种三向加载矿井钻孔封孔效果模拟试验装置及方法
本专利技术属于煤矿实验装置的
，尤其涉及一种三向加载矿井钻孔封孔效果模拟试验装置及方法。
技术介绍
煤矿瓦斯抽采是降低矿井瓦斯涌出量，防止瓦斯爆炸和煤与瓦斯突出灾害的重要措施，同时，瓦斯也是一种宝贵的清洁能源，我国煤矿瓦斯抽采量不均衡，浓度波动大，造成瓦斯难以充分利用。煤层瓦斯抽采中，钻孔密封质量直接影响着瓦斯的抽采效果和钻孔的有效抽采半径，因此，封孔质量的好坏直接影响了瓦斯的抽采质量。另外，封孔质量的好坏又影响着煤层瓦斯压力测定的准确性，封孔段若存在极少量的漏气，都将使得到的压力值偏低，导致对瓦斯赋存和突出情况较大误差的评判，乃至做出不当的防治方案和措施。进入深井开采，煤层处于高温高压环境下，密封不良也会导致新风漏入钻孔，使得顺煤层孔壁接触氧气引起孔内煤自燃，烧毁抽采管，破坏封孔器，造成进一步漏气，最终导致整个钻孔失效。同时除了钻孔封孔质量不佳导致漏气外，由于现在多采用密集钻孔进行煤层抽采，钻孔间漏串气的情况也会严重影响抽采效果。现有技术中，已经出现钻孔...
【技术保护点】
1.一种三向加载矿井钻孔封孔效果模拟试验装置，其特征在于：包括：/n模型台，由两个圆弧钢轨组成，用于方便的进行岩层各种角度赋存状态下的物理相似模型试验；/n模型转动驱动装置，通过传动梁与所述模型台的一端连接，用于带动模型台旋转；/n三向加载装置，固定在所述模型台内部，用于对模拟钻孔施加三向加载力，以模拟钻孔围岩受力；/n钻孔相似材料模拟试验箱，放置于所述三向加载装置内，用于进行钻孔抽漏气、瓦斯抽采钻孔漏气位置和钻孔间串漏气通道检测试验。/n
【技术特征摘要】
1.一种三向加载矿井钻孔封孔效果模拟试验装置，其特征在于：包括：
模型台，由两个圆弧钢轨组成，用于方便的进行岩层各种角度赋存状态下的物理相似模型试验；
模型转动驱动装置，通过传动梁与所述模型台的一端连接，用于带动模型台旋转；
三向加载装置，固定在所述模型台内部，用于对模拟钻孔施加三向加载力，以模拟钻孔围岩受力；
钻孔相似材料模拟试验箱，放置于所述三向加载装置内，用于进行钻孔抽漏气、瓦斯抽采钻孔漏气位置和钻孔间串漏气通道检测试验。
2.如权利要求1所述的三向加载矿井钻孔封孔效果模拟试验装置，其特征在于，所述三向加载装置包括由门式前挡板、后挡板、左挡板和右挡板围成的长方体空间，该长方体空间底部的钢梁上设有传送圆滚；所述长方体空间内的竖直方向、水平X方向和水平Y方向均设有电液伺服加载千斤顶。
3.如权利要求1所述的三向加载矿井钻孔封孔效果模拟试验装置，其特征在于，所述钻孔相似材料模拟试验箱内设有用于模拟开挖的伺服千斤顶矩阵组。
4.如权利要求1所述的三向加载矿井钻孔封孔效果模拟试验装置，其特征在于，所述钻孔相似材料模拟试验箱内填装有相似材料，在相似材料中打钻有至少两个钻孔，并进行封孔；
所述钻孔相似材料模拟试验箱的竖直方向、水平X方向和水平Y方向均设有与所述三向加载装置的电液伺服加载千斤顶相对应的加载柱和加载板，通过电液伺服加载千斤顶施压加载柱，与所述加载柱连着的加载板直接使钻孔相似材料模拟试验箱内的相似材料受力。
5.如权利要求4所述的三向加载矿井钻孔封孔效果模拟试验装置，其特征在于，所述钻孔相似材料模拟试验箱的中间位置插有形成网格状布置的检测束管，所述检测束管为多个并沿钻孔的长度方向依次排列，呈直线排列的检测束管位于相邻的两个钻孔之间。
6.如权利要求2所述的三向加载矿井钻孔封孔效果模拟试验装置，其特征在于，所述门式前挡板上通过门轴连接有可开启档门，所述可开启档门上形成有风流出入预留口和钻孔预留口。
7.如权利要求1所述的三向加载矿井钻孔封孔效果模拟试验装置，其特征在于，所述钻孔相似材料模拟试验箱的端部还设有用于接瓦斯抽采系统的钻孔预留管口和用于接瓦斯及标志性气体存罐的预留管口。
8.如权利要求1所述的三向加载矿井钻孔封孔效果模拟试验装置，其特征在于，所述模型台的下方和侧方设有转动支承装置，用于支撑所述模型台的旋转；所述转动支承装置包括定位轮支架和位于所述定位轮支架上的定位支撑轮，所述定位轮支架通过螺钩与基坑底固定在一起。
9.如权利要求1所述的三向加载矿井钻...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐消寒，王晓琪，马恒，艾纯明，姜佳丽，
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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