[發明專利]煤屑混合液淹沒下水射流沖擊動力性能測定系統及方法

有效

• 申請號: 201810126105.X
• 申請日: 2018-02-08
• 公開（公告）號: CN108362477B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 鄒全樂;楊尚朋;李學龍;梁金燕;梁運培;李清淼;李全貴;張躍兵;李波
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 重慶大學專利中心 50201
• 代理人: 胡正順

本發明提供煤屑混合液淹沒下水射流沖擊動力性能測定系統及方法。該系統主要包括超高壓水泵、壓力控制裝置、射流發生器、計算機、壓力采集儀和實驗腔體。以及位于實驗腔體內的壓力傳感器、靶板、導軌、攪拌器。利用該系統，可以測定煤屑淹沒下超高壓水射流沖擊動力性能，這對于揭示超高壓水射流割縫技術參數優化具有重要的理論和實踐指導意義。本發明實用性強，可以實現不同靶距、射流沖擊角度、射流沖擊壓力、煤粉質量和粒徑下，煤屑淹沒超高壓水射流沖擊動力性能的測定，操作方便，安全可靠。

技術領域

本發明公開一種煤屑淹沒下超高壓水射流沖擊動力性能測定系統及方法，該方法尤其適用于量化表征不同工況下煤屑淹沒超高壓水射流沖擊動力性能。

背景技術

高壓水射流是近年發展起來的切割、破巖、清洗、除銹新技術，廣泛地應用于礦業、石油、化工等部門。隨著設備研制水平的提高，水射流技術逐漸由高壓向超高壓方向發展，超高壓水射流技術已成功地應用于金屬、巖石與復合材料的精密切割、破碎和加工，其應用領域不斷擴大，應用前景十分廣闊。超高壓水射流切割的顯著優點是系統簡單、射流發生條件容易滿足、切割效率高、切割有效距離長和破碎物料顆粒細，這很好地符合煤礦井下割縫強化瓦斯抽采措施中操作簡單、施工效率高、擾動范圍廣和排渣順暢的要求。因此，超高壓水射流割縫為低滲煤層瓦斯強化抽采提供了一種新方法。

超高壓水射流沖擊性能的量化表征是煤礦井下超高壓水射流割縫技術有效實施的基本科學問題之一。目前，關于不同工況下超高壓水射流沖擊性能測定的研究成果相對較少。此外，煤礦井下超高壓水射流割縫過程中，煤屑和水會形成煤屑混合液，構成超高壓水射流沖擊煤體的外部環境，即超高壓水射流淹沒在煤屑混合液中。因此，不同工況下煤屑混合液淹沒超高壓水射流沖擊性能的量化表征更具實踐指導意義。然而，這方面的研究還沒有有效的測試裝置和方法。

發明內容

本發明的目的是解決現有技術中的問題，提供一種煤屑混合液淹沒下水射流沖擊動力性能測定系統，其特征在于:

包括超高壓水泵、壓力控制裝置、射流發生器、計算機、壓力采集儀和實驗腔體。

以及位于實驗腔體內的壓力傳感器、靶板、導軌、攪拌器。

所述實驗腔體的一端具有供射流發生器穿入的通孔、另一端具有供壓力采集儀的線纜穿入的通孔。

所述射流發生器所噴出的超高壓水射流受到超高壓水泵和壓力控制裝置的控制。

所述實驗腔體的腔內的底部安裝有導軌和若干攪拌器。

所述導軌的長度方向是從實驗腔體的一端向另一端延伸。所述若干攪拌器分布在導軌的兩側。

所述導軌的上表面是與導軌長度方向相同的、起導向作用的凹槽。所述凹槽的兩側槽壁上，均有貫通的條形導槽。

所述靶板的上端是面向射流發生器的盤部、下端具有一個插入導軌的凹槽中的柄部。所述柄部具有一個貫通孔。螺栓的一端穿過凹槽兩側的條形導槽、以及兩個導槽之間的貫通孔后，旋入螺母。當所述螺母松開時，所述柄部可在凹槽中轉動或者沿著凹槽滑動，以此調節靶板盤部的傾斜角度，以及靶板與射流發生器之間的距離。當緊固所述螺母后，靶板的位置固定。

若干所述的壓力傳感器呈“米”字形分布在所述靶板盤部的盤面上，并面向射流發生器。這些壓力傳感器通過所述線纜傳輸數據。

所述的實驗腔體底部設置有排液口。與排液口連接的管道上安裝有閥門。