[發明專利]一種含瓦斯煤巖動-靜耦合力學行為試驗裝置

有效

• 申請號: 201810679747.2
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN108444819B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發明（設計）人: 肖曉春;丁鑫;呂祥鋒;吳迪;王磊;樊玉峰;沈天宇
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/307
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 劉曉嵐

1.一種含瓦斯煤巖動-靜耦合力學行為試驗裝置，其特征在于，包括耐壓腔體、孔隙流壓系統、液壓傳動系統和溫控系統；

所述耐壓腔體內設置有上壓頭和下壓頭，所述上壓頭和所述下壓頭中間設置煤巖試樣，所述耐壓腔體的上部設有第一開口，所述第一開口與法蘭蓋連接，所述法蘭蓋的頂部與第一圓筒形連接件的底部連接，所述第一圓筒形連接件的頂部與動載液壓油缸的外殼連接，所述第一圓筒形連接件內設有動載壓桿，所述動載壓桿的一端穿過法蘭蓋與上壓頭連接，另一端穿過第一圓筒形連接件與動載液壓油缸的活塞同軸連接，所述耐壓腔體的下部設有第二開口，所述第二開口與法蘭盤連接，所述法蘭盤底部與第二圓筒形連接件的頂部連接，所述第二圓筒形連接件的底部與靜載液壓油缸外殼的頂部連接，所述靜載液壓油缸外殼的底部固設于底座上，所述第二圓筒形連接件內設有靜載壓桿，所述靜載壓桿的一端穿過法蘭盤與所述下壓頭連接，另一端與應力傳感器的頂部同軸連接，所述應力傳感器的底部與靜載液壓油缸的活塞連接，所述耐壓腔體下部的兩側分別與一個舉升油缸的頂部連接，所述舉升油缸的底部固設于所述底座上；

所述孔隙流壓系統包括外部氣源、調壓閥、壓力表和流量計，所述壓力表通過管線與所述調壓閥連接，同時所述調壓閥通過管線與所述外部氣源連接，所述法蘭盤設有多個流體密閉傳輸孔，所述上壓頭設置有孔隙流壓入口，所述孔隙流壓入口通過管線與一個流體密閉傳輸孔靠近耐壓腔體的一端連接，同時所述流體密閉傳輸孔的另一端通過管線與所述壓力表連接，所述下壓頭設置有孔隙流壓出口，所述孔隙流壓出口通過管線與另一個流體密閉傳輸孔靠近所述耐壓腔體的一端連接，同時所述流體密閉傳輸孔的另一端通過管線與所述流量計連接；

所述液壓傳動系統包括油箱、動載荷油路、圍壓載荷油路、靜載荷油路和舉升油缸加卸載油路，所述油箱設置有油泵，所述油泵為所述動載荷油路、圍壓載荷油路、靜載荷油路和舉升油缸加卸載油路提供動力源，所述動載荷油路包括兩個囊式蓄能器、第一壓力變送器、電磁閥和比例閥，所述比例閥與動載液壓油缸連接，所述圍壓載荷油路包括比例閥和第二壓力變送器，所述比例閥與一個所述流體密閉傳輸孔遠離耐壓腔體的一端連接，同時另一個所述流體密閉傳輸孔遠離耐壓腔體的一端連接第二壓力變送器，用以監測耐壓腔體內部壓力，所述靜載荷油路的伺服閥與所述靜載液壓油缸連接，所述舉升油缸加卸載油路與所述舉升油缸連接；

所述溫控系統為纏繞在所述煤巖試樣表面的控溫加熱帶，所述控溫加熱帶電連接外部電源。

2.根據權利要求1所述的含瓦斯煤巖動-靜耦合力學行為試驗裝置，其特征在于，所述煤巖試樣外部包裹有熱塑套。

3.根據權利要求1所述的含瓦斯煤巖動-靜耦合力學行為試驗裝置，其特征在于，所述耐壓腔體與所述法蘭盤之間的間隙通過橡膠密封圈密封，所述法蘭盤上設有螺紋孔，所述法蘭盤與所述耐壓腔體螺紋連接。

4.根據權利要求1所述的含瓦斯煤巖動-靜耦合力學行為試驗裝置，其特征在于，所述上壓頭與所述動載壓桿連接的一端設置第一圓形凹槽，所述動載壓桿插接到所述第一圓形凹槽中，所述靜載壓桿與所述下壓頭連接的一端設置第二圓形凹槽，所述下壓頭插接到所述第二圓形凹槽中。

5.根據權利要求1所述的含瓦斯煤巖動-靜耦合力學行為試驗裝置，其特征在于，所述上壓頭和所述下壓頭分別與所述煤巖試樣連接的一端的截面同時為方形或者圓形。

6.根據權利要求1所述的含瓦斯煤巖動-靜耦合力學行為試驗裝置，其特征在于，所述第二圓筒形連接件的一側設有鏤空滑槽，所述靜載壓桿與梢桿垂直連接，所述梢桿通過所述鏤空滑槽與光柵傳感器滑動連接。

7.根據權利要求1所述的含瓦斯煤巖動-靜耦合力學行為試驗裝置，其特征在于，所述控溫加熱帶的電源通過法蘭盤上的流體密封傳輸孔導出。