一种超高压水射流切割煤体模拟实验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种超高压水射流切割煤体模拟实验装置，包括机架，机架固定安装在地面上，机架上固定安装有两个对称设置的导轨；行走机构，行走机构包括滑动连接在两导轨上的承重板，承重板上安装有动力组件；实验机构，实验机构包括固定安装在承重板上的旋转组件，旋转组件的一端连通水源，旋转组件的另一端固接并连通有实验杆；装夹机构，装夹机构包括用于装夹实验块的装夹组件，装夹组件固接在安装组件上，安装组件的两端分别与导轨固接。本实用新型专利技术能在实验条件下模拟实际煤层的水力切割的参数，为煤矿井下超高压水力切割提供精准的参数，避免依靠经验选择参数导致的失误提高水力切割的效果，降低损失。降低损失。降低损失。

【技术实现步骤摘要】
一种超高压水射流切割煤体模拟实验装置


[0001]本技术涉及煤矿水射流领域，特别是涉及一种超高压水射流切割煤体模拟实验装置。

技术介绍

[0002]随着我国煤矿开采逐渐进入深部区域，高地应力导致的冲击地压灾害日益严重。超高压水力割缝技术作为冲击地压防治新技术越来越多的应用于煤矿井下，并取得了较为显著的效果。
[0003]但目前煤矿井下超高压水力割缝压力、钻杆转速等工艺参数多根据现场经验选择，缺乏有效的验证手段；针对不同煤层硬度条件，没有明确的参数调整，对不同割缝参数条件下射流割缝深度认识模糊，从而影响现场割缝钻孔布置，当钻孔间距布置过大时，不能达到预定的卸压防冲效果，当钻孔间距过小后，又会因为卸压过度影响煤体承载能力，并导致施工效率下降。
[0004]因此亟需一种超高压水射流切割煤体模拟实验装置来解决上述的技术问题。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是提供一种超高压水射流切割煤体模拟实验装置，以解决上述现有技术存在的问题。
[0006]为实现上述目的，本技术提供了如下方案：本技术提供一种超高压水射流切割煤体模拟实验装置，包括：
[0007]机架，所述机架固定安装在地面上，所述机架上固定安装有两个对称设置的导轨；
[0008]行走机构，所述行走机构包括滑动连接在两所述导轨上的承重板，所述承重板上安装有动力组件；
[0009]实验机构，所述实验机构包括固定安装在所述承重板上的旋转组件，所述旋转组件的一端连通水源，所述旋转组件的另一端固接并连通有实验杆；r/>[0010]装夹机构，所述装夹机构包括用于装夹实验块的装夹组件，所述装夹组件固接在安装组件上，所述安装组件的两端分别与所述导轨固接。
[0011]优选的，所述动力组件包括固接在所述机架顶端两侧的齿条，两所述齿条分别啮合连接有齿轮，两所述齿轮之间固接有连接轴，所述连接轴贯穿所述承重板并与所述承重板转动连接；所述承重板上安装有安装箱，所述安装箱内安装有驱动电机，所述驱动电机与所述连接轴传动连接。
[0012]优选的，所述安装箱内安装有控制模块，所述控制模块分别与所述驱动电机和所述旋转组件电性连接；所述安装箱的外壁固接有控制面板，所述控制面板与所述控制模块电性连接。
[0013]优选的，所述实验杆包括杆体，所述杆体的一端与所述旋转组件固接并连通，所述杆体远离所述旋转组件的一端可拆卸连接有喷嘴，所述喷嘴朝向所述实验块并与所述实验
块的中心对应设置。
[0014]优选的，所述安装组件包括与所述导轨固接的导向轨道，所述导向轨道的底端与所述机架固接，所述导向轨道的顶端管高于所述导轨的顶面；两所述导向轨道之间滑动连接有安装板，所述装夹组件固接在所述安装板的顶面。
[0015]优选的，所述装夹组件包括固接在所述安装板顶面的底板，所述底板远离所述旋转组件的一端固接有挡板，所述实验块放置在所述底板上并与所述挡板抵接；所述底板上滑动连接有两个对称设置的夹板，所述夹板与所述实验块的两侧抵接。
[0016]优选的，所述安装板的底端固接有两个支撑块，两所述支撑块之间转动连接有双向螺杆，所述双向螺杆上螺纹连接有两个对称设置的移动块，所述移动块与对应的所述夹板固接；所述双向螺杆的任一端穿过所述支撑块并与传动连接有装夹电机，所述装夹电机安装在所述安装板底端。
[0017]优选的，所述夹板包括与所述实验块抵接的接触板，所述接触板的底端两侧分别固接有连接板，所述连接板贯穿所述底板并与所述移动块固接；所述底板上开设有与所述连接板对应设置的导向槽，所述连接板穿过所述导向槽与所述导向槽滑动连接。
[0018]本技术公开了以下技术效果：本技术公开了一种超高压水射流切割煤体模拟实验装置，主要用于解决现有的煤矿井下超高压水力割缝压力、钻杆转速等工艺参数主要依靠经验判断而不能量化水力割缝效果的问题，为煤矿井下超高压水力切割提供准确的参数；该试验装置可通过行走机构上的动力组件提供动力，使携带旋转组件的承重板在导轨上前后移动，带动实验杆与实验块模拟钻孔内不同切缝位置、旋转装置带动实验杆模拟在煤孔内旋转状态、改变实验杆喷射水流直径的大小，模拟在不同切缝位置、旋转速度、喷嘴直径条件下水射流对煤体的割缝深度和宽度，为不同煤层条件下选择合理的割缝施工参数提供依据，使钻孔控制区域达到均匀卸压的效果。本技术能在实验条件下模拟实际煤层的水力切割的参数，为煤矿井下超高压水力切割提供精准的参数，避免依靠经验选择参数导致的失误提高水力切割的效果，降低损失。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，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。
[0020]图1为本技术超高压水射流切割煤体模拟实验装置轴视图；
[0021]图2为本技术旋转组件俯视图；
[0022]图3为本技术安装组件侧视图；
[0023]图4为本技术安装组件轴视图；
[0024]图5为本技术动力组件侧视结构示意图；
[0025]其中，1、机架；2、行走机构；3、实验机构；4、装夹机构；5、实验块；11、导轨；21、承重板；22、齿条；23、齿轮；24、连接轴；25、安装箱；26、驱动电机；27、控制模块；28、控制面板；31、杆体；32、旋转组件；33、喷嘴；41、导向轨道；42、安装板；43、底板；44、挡板；45、夹板；46、支撑块；47、双向螺杆；48、移动块；49、装夹电机；410、接触板；411、连接板；412、导向槽。
具体实施方式
[0026]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0027]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0028]参照图1
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5，本技术提供一种超高压水射流切割煤体模拟实验装置，包括：
[0029]机架1，机架1固定安装在地面上，机架1上固定安装有两个对称设置的导轨11；
[0030]行走机构2，行走机构2包括滑动连接在两导轨11上的承重板21，承重板21上安装有动力组件；
[0031]实验机构3，实验机构3包括固定安装在承重板21上的旋转组件32，旋转组件32的一端连通水源，旋转组件32的另一端固接并连通有实验杆；
[0032]装夹机构4，装夹机构4包括用于装夹实验块5的装夹组件，装夹组件固接在安装组件上，安装组件的两端分别与导轨1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超高压水射流切割煤体模拟实验装置，其特征在于，包括：机架(1)，所述机架(1)固定安装在地面上，所述机架(1)上固定安装有两个对称设置的导轨(11)；行走机构(2)，所述行走机构(2)包括滑动连接在两所述导轨(11)上的承重板(21)，所述承重板(21)上安装有动力组件；实验机构(3)，所述实验机构(3)包括固定安装在所述承重板(21)上的旋转组件(32)，所述旋转组件(32)的一端连通水源，所述旋转组件(32)的另一端固接并连通有实验杆；装夹机构(4)，所述装夹机构(4)包括用于装夹实验块(5)的装夹组件，所述装夹组件固接在安装组件上，所述安装组件的两端分别与所述导轨(11)固接。2.根据权利要求1所述的超高压水射流切割煤体模拟实验装置，其特征在于：所述动力组件包括固接在所述机架(1)顶端两侧的齿条(22)，两所述齿条(22)分别啮合连接有齿轮(23)，两所述齿轮(23)之间固接有连接轴(24)，所述连接轴(24)贯穿所述承重板(21)并与所述承重板(21)转动连接；所述承重板(21)上安装有安装箱(25)，所述安装箱(25)内安装有驱动电机(26)，所述驱动电机(26)与所述连接轴(24)传动连接。3.根据权利要求2所述的超高压水射流切割煤体模拟实验装置，其特征在于：所述安装箱(25)内安装有控制模块(27)，所述控制模块(27)分别与所述驱动电机(26)和所述旋转组件(32)电性连接；所述安装箱(25)的外壁固接有控制面板(28)，所述控制面板(28)与所述控制模块(27)电性连接。4.根据权利要求1所述的超高压水射流切割煤体模拟实验装置，其特征在于：所述实验杆包括杆体(31)，所述杆体(31)的一端与所述旋转组件(32)固接并连通，所述杆体(31)远离所述旋转组件(32)的一端可拆卸连接有喷嘴(33)，所述喷嘴(33)朝向所述实验块(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝英豪，陆占金，赵乾，季飞，丁国利，国林东，陈云民，黄振飞，缪小东，宋艳龙，蔡海瑞，刘永三，王治文，李帅，齐佩，
申请(专利权)人：中天合创能源有限责任公司，
类型：新型
国别省市：