[實用新型]采掘工作面破煤聲電效應測試實驗裝置

有效

• 申請號: 201320016295.2
• 申請日: 2013-01-14
• 公開（公告）號: CN203012146U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 李祥春;楊春麗;聶百勝;王龍康;楊春燕
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學(北京)
• 主分類號: G01V1/00
• 分類號: G01V1/00;G01V3/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種采掘工作面破煤聲電效應測試實驗裝置，屬于煤礦開采技術領域。

背景技術

煤炭是我國的主要能源，目前，全國約75％的工業燃料和動力，以及60％的化工原料和絕大部分的民用燃料依靠煤炭，煤炭的開采和利用對我國的經濟發展起著至關重要的作用。據統計，2008年我國的原煤產量近27.16億噸。由于開采煤層主要是瓦斯豐富的石炭二疊紀煤層，并隨著開采深度的增加，瓦斯壓力越來越大，瓦斯突出災害時有發生。2001年以來，我國煤礦一次死亡30人以上事故人數分類統計：瓦斯，1558人；水災，71人；火災，60人。一次死亡30人以上事故起數分類統計：瓦斯，24起；水災，2起；火災，2起。隨著采掘深度的增加，瓦斯壓力可達10MPa以上，瓦斯災害將會越發嚴重，嚴重制約著礦山安全和生產進程的高效性和持續性，給礦井工作者造成極大的精神和心理壓力，對人身和財產安全造成嚴重影響。因此，預防煤與瓦斯突出已成為保障煤礦安全生產的關鍵之一。

目前，世界上主要產煤國都致力于研究煤與瓦斯突出的機理和主要影響因素，以摸清瓦斯突出的規律，進而有效地控制和預防煤與瓦斯突出。

用電磁輻射、聲發射預測煤與瓦斯突出被看作很有發展前景的技術，但要應用電磁輻射和聲發射技術達到預測目的，必須進行大量的基礎研究和實驗室試驗。其中，煤與瓦斯突出發生的一個關鍵地點就是采掘工作面，特別是在采掘破煤過程中發生突出，因此，研究采掘工作面破煤時煤體的電磁輻射和聲發射規律對研究預測瓦斯突出技術至關重要。為此，設計一種采掘工作面破煤時聲電效應的測試實驗裝置就成為本實用新型想要解決的問題。

發明內容

鑒于上述現有情況，本實用新型旨在提供一種可以有效模仿和模擬探測采掘工作面破煤過程的實驗裝置，以實現對采掘工作面破煤聲電效應的測試，為實際采掘過程使用電磁輻射和聲發射預測突出技術提供理論基礎，防止煤與瓦斯突出災害的發生。

本實用新型是通過以下技術方案來實現的：

所述采掘工作面破煤聲電效應測試實驗裝置，包括一個可水平方向移動的工作臺、一組水冷冷卻系統、微處理系統、測試系統和控制系統，水冷冷卻系統、微處理系統和控制系統分別設置在工作臺上，工作臺上方設有調速電機帶動的旋轉切割刀具；水冷冷卻系統對應于旋轉切割刀具；微處理系統通過微處理器對各系統及工作臺進行防漏電、防缺相保護，調速電機與微處理器信號連通并接受微處理器的控制；控制系統為一個可編程控制器，可編程控制器控制各系統及工作臺協調工作；測試系統包括天線和電磁輻射測試儀，以及聲探頭和聲發射測試儀，天線和聲探頭固定在工作臺上待測煤樣附近，電磁輻射測試儀與天線信號連通，聲發射測試儀與聲探頭信號連通。

所述微處理系統還包括遙控器和遙控天線，遙控天線與微處理器信號連通，遙控器通過遙控天線控制微處理器工作。

本實用新型所述的采掘工作面破煤聲電效應測試實驗裝置，通過工作臺、水冷冷卻系統、微處理系統、測試系統和控制系統間的相互協調和配合工作，模擬了采掘工作面破煤過程，實現了破煤工作面的聲電效應測試，不僅模擬過程真實、可靠，而且操作步驟簡單、方便，整個裝置自行研究、開發，聲電效應的測試結果對實際采掘過程使用電磁輻射和聲發射預測突出技術能提供良好的數據基礎，為有效防止煤與瓦斯突出提供理論依據。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意框圖。

具體實施方式

本實驗裝置的主要目的是：模擬測試采掘工作面不同破煤速度時煤的聲電效應，為電磁輻射和聲發射技術預測采掘工作面煤與瓦斯突出提供一定的理論基礎。

下面結合附圖1對本實用新型做進一步的描述：

本實用新型所述的采掘工作面破煤聲電效應測試實驗裝置，包括一個可水平方向移動的工作臺1、一組水冷冷卻系統2、微處理系統6、測試系統和控制系統10。其中，水冷冷卻系統2、微處理系統6和控制系統10分別設置在工作臺1上。為便于操作和使用，控制系統10通常設置在較易操作的工作臺1的側面。工作臺1上方設有調速電機4帶動的旋轉切割刀具3，刀具3靠近工作臺1上方的后側，通過工作臺1的水平移動，可實現刀具3對待測試煤樣8的水平切割。水冷冷卻系統2對應于旋轉切割刀具3，其主要包括供水管路、噴水頭和閥門，水冷冷卻系統2除對刀具3進行切割過程的降溫處理外，還可真實再現煤礦內的實際采掘場景，保證破煤測試和探測過程的準確性。