[發明專利]一種煤與瓦斯突出模擬實驗裝置及實驗方法

有效

• 申請號: 201611230222.8
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106526094B
• 公開（公告）日: 2018-07-13
• 發明（設計）人: 張天軍;尚宏波;李樹剛;包若羽;馬騰;宋爽;張磊;羽玥;董曉剛;蔣興科
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

1.一種煤與瓦斯突出模擬實驗裝置，其特征在于：包括地應力模擬加載系統、瓦斯壓力模擬加載系統、聲發射系統、突出箱體和計算機(13)；所述地應力模擬加載系統包括電子萬能試驗機(1)、第一液壓油缸(16)和第二液壓油缸(18)，所述突出箱體對中放置在電子萬能試驗機(1)的底座上，所述電子萬能試驗機(1)、第一液壓油缸(16)和第二液壓油缸(18)均與計算機(13)相連接；所述第一液壓油缸(16)和第二液壓油缸(18)分別安裝于突出箱體的相鄰兩個側壁上；

所述突出箱體包括上端開口的箱體本體(2-6)和位于箱體本體(2-6)下方的箱體底座(2-8)，所述箱體本體(2-6)的上端設置有箱蓋(2-3)，所述箱蓋(2-3)的中部安裝有軸向壓縮活塞(2-1)，所述軸向壓縮活塞(2-1)上設有與箱體本體(2-6)內部腔體相連通的軸向充氣孔(2-2)，所述箱體底座(2-8)上設置有與所述腔體相連通的底座充氣孔(2-14)，所述軸向充氣孔(2-2)上連接有氣體管道(2-16)，所述氣體管道(2-16)上連接有氣體支管(2-9)，所述氣體支管(2-9)與底座充氣孔(2-14)相連通，所述箱體本體(2-6)上且與第二液壓油缸(18)相對的側壁上開設有突出口(2-13)，所述突出口(2-13)上設置有可拆卸的突出堵頭(2-12)，所述箱體本體(2-6)上且位于突出口(2-13)的外側安裝有模擬巷道裝置；所述箱體底座(2-8)內側和模擬巷道裝置底部均設置有聲發射探頭(19)和壓力傳感器(22)；

所述瓦斯壓力模擬加載系統包括瓦斯氣體罐(12)和空氣壓縮機(11)；所述瓦斯氣體罐(12)通過第一管路(30)與氣體管道(2-16)連接，空氣壓縮機(11)通過第二管路(31)與氣體管道(2-16)連接；

所述聲發射系統包括聲發射儀(15)，所述聲發射儀(15)的輸入端與聲發射探頭(19)相連；

所述實驗裝置還包括數據采集儀(14)，所述數據采集儀(14)的輸入端與壓力傳感器(22)相連，所述聲發射儀(15)的輸出端和數據采集儀(14)的輸出端均與計算機(13)相連；

所述箱蓋(2-3)內側設置有上壓板(2-5)，所述箱蓋(2-3)的中部設置有軸向壓縮活塞孔，軸向壓縮活塞(2-1)穿過所述軸向壓縮活塞孔與上壓板(2-5)活動連接，所述上壓板(2-5)上設置有與所述腔體相連通的中心充氣孔(2-4)，所述中心充氣孔(2-4)位于軸向充氣孔(2-2)的正下方且與軸向充氣孔(2-2)相連通，所述箱體本體(2-6)上安裝有第一液壓油缸(16)的側壁內設置有第一側壓板(2-7)，第一液壓油缸(16)的壓縮活塞穿過箱體本體(2-6)與第一側壓板(2-7)活動連接，箱體本體(2-6)上安裝有第二液壓油缸(18)的側壁內設置有第二側壓板(2-11)，第二液壓油缸(18)的壓縮活塞穿過箱體本體(2-6)與第二側壓板(2-11)活動連接。

2.按照權利要求1所述的一種煤與瓦斯突出模擬實驗裝置，其特征在于：所述上壓板(2-5)的下表面與箱蓋(2-3)的下表面平齊，所述第一側壓板(2-7)的內表面與箱體本體(2-6)上安裝有第一液壓油缸(16)的側壁的內表面平齊，所述第二側壓板(2-11)的內表面與箱體本體(2-6)上安裝有第二液壓油缸(18)的側壁的內表面平齊；所述上壓板(2-5)上設置有多個上壓板充氣孔(2-15)，所述上壓板充氣孔(2-15)與軸向充氣孔(2-2)和所述腔體均連通。

3.按照權利要求1或2所述的一種煤與瓦斯突出模擬實驗裝置，其特征在于：所述箱蓋(2-3)與箱體本體(2-6)為螺栓連接；所述箱體本體(2-6)與箱蓋(2-3)之間、軸向壓縮活塞(2-1)與箱蓋(2-3)之間、第一液壓油缸(16)的壓縮活塞與箱體本體(2-6)之間、第二液壓油缸(18)的壓縮活塞與箱體本體(2-6)之間和突出口(2-13)與模擬巷道裝置之間均設置有密封圈。