[實用新型]一種用于研究煤巖介質中應力波傳播規律的裝置

有效

• 申請號: 201420478334.5
• 申請日: 2014-08-22
• 公開（公告）號: CN204086211U
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 趙栓峰;張洋森;李濤
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/265;G01N29/28
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本實用新型屬于煤礦開采技術領域，具體涉及一種用于研究煤巖介質中應力波傳播規律的裝置。

背景技術

在巖石力學研究領域中，應力波在固體中的傳播規律是非常重要的研究方向。應力波在煤巖介質中的傳播規律對分析煤礦瓦斯聚集區域，及其煤礦透水點的分析中具有重要的理論意義。

然而，現階段對應力波在煤巖介質中的傳播規律進行研究的主要手段大多為現場測量的方式，由于采用現場測量的方式，參數不易控制，且存在危險性，因此現場測試無法對應力波在煤巖介質中的傳播規律進行準確研究。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種用于研究煤巖介質中應力波傳播規律的裝置，該裝置的煤巖實物模型測量參數和檢測裝置參數可控且危險性低。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種用于研究煤巖介質中應力波傳播規律的裝置，包括煤巖實物模型和應力波檢測裝置；

所述煤巖實物模型包括第一泥質粉砂巖、設置于所述第一泥質粉砂巖上的煤層和設置于所述煤層上的第二泥質粉砂巖，所述煤層中設置有煤矸石和通孔；

所述應力波檢測裝置包括頂面開口的安裝盒，所述煤巖實物模型設置于所述安裝盒中，所述第一泥質粉砂巖一側的安裝盒的內側壁上設置有步進電機和與所述步進電機連接的傳動裝置，所述傳動裝置上設置有信號發射裝置，所述第二泥質粉砂巖一側的安裝盒的內側壁上設置有至少兩個用于接收信號發射裝置發射的信號的接收器。

所述安裝盒與所述煤巖實物模型之間還設置有水。

所述第一泥質粉砂巖的形狀、第二泥質粉砂巖的形狀、煤層的形狀和煤矸石的形狀均為長方體形；

所述第一泥質粉砂巖的長度和所述第二泥質粉砂巖的長度均在99cm～101cm的范圍內，所述第一泥質粉砂巖的厚度和所述第二泥質粉砂巖的厚度均在9.5cm～10.5cm的范圍內，所述第一泥質粉砂巖的寬度和所述第二泥質粉砂巖的寬度均在9.5cm～10.5cm的范圍內；

所述煤層的長度在99cm～101cm的范圍內，所述煤層的厚度在9.5cm～10.5cm的范圍內，所述煤層的寬度在24.5cm～25.5cm的范圍內；

所述煤矸石的數量為兩個，兩個煤矸石的長度分別為60cm和25cm，兩個煤矸石的厚度均在9.5cm～10.5cm的范圍內，兩個煤矸石的寬度均為2cm；

所述通孔的形狀為圓形，所述通孔的直徑為5cm。

所述步進電機為永磁式步進電機，所述步進電機的型號為常州微電機總廠生產的SMD-401型，所述傳動裝置為皮帶傳動裝置，所述信號發射裝置利用鉚接方式固定在所述皮帶傳動裝置的皮帶上。

所述接收器的數量為4個，所述接收器利用鉚接方式固定在所述安裝盒的內側壁上。

所述信號發射裝置為超聲波發射器，所述接收器為超聲波接收器。

本實用新型與現有技術相比具有以下優點：

1、本實用新型的煤巖實物模型測量參數可控，煤層中的煤矸石用于模仿實際的煤層中的雜質，其在煤層的具體分布位置具有隨機性，能夠更生動地模仿雜質的分布；煤層中的通孔用于模仿實際的煤層中的裂痕，其在煤層的具體位置也具有隨機性。

2、本實用新型的檢測裝置參數可控，步進電機可控制傳動裝置以不同的速度運動，進而改變信號發射裝置在煤巖實物模型錢的運動速度，以保證接收器可以接收到動態的應力波。

3、本實用新型無需現場測量，危險性低。

綜上所述，本實用新型提供一種參數可控且危險性低的用于研究煤巖介質中應力波傳播規律的裝置。

下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型的俯視圖。

圖2為本實用新型的立體圖。

圖3為本實用新型煤巖實物模型的結構示意圖。

圖4為本實用新型檢測裝置的結構示意圖。

附圖標記說明:1、煤巖實物模型；10、第一泥質粉砂巖；11、煤層；12、煤矸石；13、通孔；14、第二泥質粉砂巖；2、應力波檢測裝置；21、安裝盒；22、步進電機；23、傳動裝置；24、信號發射裝置；25、接收器。