[實用新型]煤巖壁圍壓智能恒定加載裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720697381.2
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN207197943U
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 韓曉明;李佳良;羅晨旭;劉瑜;王世峰;張強強;陳德拓
• 申請（專利權(quán)）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01N3/10
• 分類號: G01N3/10;G01N3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種煤巖壁圍壓加載裝置，具體涉及一種可以根據(jù)井下煤巖壁在不同埋深受到的實際地應(yīng)力的情況，對煤巖壁施加相應(yīng)的圍壓，并實現(xiàn)在煤巖截割實驗、煤巖鉆削實驗過程中加載油缸對煤巖壁施加圍壓大小進行智能調(diào)節(jié)的煤巖壁圍壓智能恒定加載裝置。

背景技術(shù)

煤炭是我國的重要基礎(chǔ)能源，各種工業(yè)部門每年都要消耗大量的煤炭。盡管煤炭消費比重在未來幾年內(nèi)會有所下降，但煤炭消費在一次能源消費中仍然占據(jù)著巨大的比例，依然是我國不可或缺的基礎(chǔ)能源之一。煤炭工業(yè)在保障我國經(jīng)濟快速增長的同時，煤炭的開采條件也在不斷惡化，突出表現(xiàn)為開采深度的增加、瓦斯壓力和瓦斯含量的增大、地質(zhì)構(gòu)造條件復雜。為了確定煤巖開采方式，開采設(shè)備的選型，以及煤巖截割理論、煤巖鉆削理論的研究、采煤機械參數(shù)優(yōu)化和新型采煤機械的研制，通常需要進行大量的煤巖截割實驗和煤巖鉆削實驗。在實際的煤巖開采過程中，尤其是地質(zhì)構(gòu)造條件復雜的地區(qū)，地應(yīng)力對煤巖開采有顯著的影響，現(xiàn)有的煤巖截割或鉆削實驗臺均不具備圍壓恒定加載功能。在此，本實用新型提出了一種煤巖壁圍壓智能恒定加載裝置，可以根據(jù)井下煤巖壁在不同埋深受到的實際地應(yīng)力的情況，對煤巖壁施加相應(yīng)的圍壓，并實現(xiàn)在煤巖截割實驗、煤巖鉆削實驗過程中加載油缸對煤巖壁施加圍壓大小的智能調(diào)節(jié)。

實用新型內(nèi)容

為了提高煤巖截割實驗、煤巖鉆削實驗的實驗數(shù)據(jù)的可靠性，本實用新型提供一種煤巖壁圍壓智能恒定加載裝置。該實用新型可以根據(jù)井下煤巖壁在不同埋深受到的實際地應(yīng)力的情況，對煤巖壁施加相應(yīng)的圍壓，并實現(xiàn)在煤巖截割實驗、煤巖鉆削實驗過程中加載油缸對煤巖壁施加圍壓大小的智能調(diào)節(jié)。

技術(shù)方案：煤巖壁圍壓智能恒定加載裝置，包括鋼架，加載油缸、壓力擴散板、煤巖壁、液壓泵站和控制系統(tǒng)；三個加載油缸分別固定在鋼架上方、左側(cè)、右側(cè)，加載油缸末端安裝壓力擴散板，分別從上方、左側(cè)和右側(cè)對煤巖壁施加圍壓；液壓泵站為加載油缸提供高壓液壓油；控制系統(tǒng)包括總控制臺、壓力傳感器，總控制臺連接到液壓泵站，液壓泵站通過液壓軟管連接到加載油缸，加載油缸進油口設(shè)置有壓力傳感器，壓力傳感器與總控制臺連接；總控制臺控制液壓泵站為加載油缸供油，對煤巖壁施加圍壓，當圍壓大小達到設(shè)定值時，液壓泵站停止供油；實驗過程中壓力傳感器實時檢測加載油缸的壓力大小并將信號傳遞給總控制臺，當壓力低于設(shè)定值時，總控制臺啟動液壓泵站為加載油缸供油，直到圍壓大小達到設(shè)定值為止。

所述的壓力擴散板根據(jù)煤巖壁尺寸可更換為不同尺寸規(guī)格的壓力擴散板。

所述的加載油缸包括上方加載油缸、左側(cè)加載油缸、右側(cè)加載油缸，分別與鋼架通過高強拉桿及螺母固定。

所述的壓力擴散板與上方加載油缸、左側(cè)加載油缸、右側(cè)加載油缸同軸心安裝。

所述的壓力傳感器包括上方油缸壓力傳感器、左側(cè)油缸壓力傳感器、右側(cè)油缸壓力傳感器，分別安裝在上方油缸進油口、左側(cè)油缸進油口、右側(cè)油缸進油口，壓力傳感器實時檢測加載油缸的壓力大小并將信號傳遞給總控制臺，總控制臺對液壓泵站的供油進行智能控制調(diào)節(jié)，使加載油缸對煤巖壁施加的圍壓保持恒定。

本實用新型的煤巖壁圍壓智能恒定加載裝置可根據(jù)井下煤巖壁在不同埋深受到的實際地應(yīng)力的情況，分別從上方、左側(cè)和右側(cè)對煤巖壁施加圍壓，圍壓大小可根據(jù)實際情況進行設(shè)置，通過智能控制調(diào)節(jié)實現(xiàn)在煤巖截割實驗、煤巖鉆削實驗過程中加載油缸對煤巖壁施加的圍壓保持恒定，保證了實驗數(shù)據(jù)的可靠性，此裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便。

附圖說明

圖1為本實用新型的煤巖壁圍壓智能恒定加載裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型的控制系統(tǒng)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步地描述。

本實用新型的煤巖壁圍壓智能恒定加載裝置，包括鋼架3，加載油缸、壓力擴散板14、煤巖壁13、液壓泵站2和控制系統(tǒng)。加載油缸包括上方加載油缸4、左側(cè)加載油缸7、右側(cè)加載油缸10，分別固定在鋼架3上方、左側(cè)、右側(cè)，上方加載油缸4、左側(cè)加載油缸7、右側(cè)加載油缸10分別與鋼架3通過高強拉桿及螺母15固定，上方加載油缸4、左側(cè)加載油缸7、右側(cè)加載油缸10末端安裝壓力擴散板14，分別從上方、左側(cè)和右側(cè)對煤巖壁13施加圍壓，壓力擴散板14與上方加載油缸4、左側(cè)加載油缸7、右側(cè)加載油缸10同軸心安裝。

液壓泵站2為加載油缸提供高壓液壓油。

控制系統(tǒng)包括總控制臺1、壓力傳感器，總控制臺1連接到液壓泵站2，液壓泵站2通過液壓軟管連接到加載油缸，壓力傳感器包括上方油缸壓力傳感器6、左側(cè)油缸壓力傳感器9、右側(cè)油缸壓力傳感器12，分別安裝在上方油缸進油口5、左側(cè)油缸進油口8、右側(cè)油缸進油口11，上方油缸壓力傳感器6、左側(cè)油缸壓力傳感器9、右側(cè)油缸壓力傳感器12與總控制臺1連接?？偪刂婆_1控制液壓泵站2為加載油缸供油，對煤巖壁13施加圍壓，圍壓大小達到設(shè)定值時，液壓泵站2停止供油；實驗過程中壓力傳感器實時檢測加載油缸的壓力大小并將信號傳遞給總控制臺1，當壓力低于設(shè)定值時，總控制臺1啟動液壓泵站2為加載油缸供油，直到圍壓大小達到設(shè)定值為止，通過智能控制調(diào)節(jié)實現(xiàn)在煤巖截割實驗、煤巖鉆削實驗過程中加載油缸對煤巖壁13施加的圍壓保持恒定。