[發明專利]一種探究回采煤體能量傳遞和引導規律的試驗裝置

有效

• 申請號: 201810758034.5
• 申請日: 2018-07-11
• 公開（公告）號: CN108982267B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 肖福坤;侯志遠;劉剛;遲學海;蔣元男;劉志軍
• 申請（專利權）人: 黑龍江科技大學
• 主分類號: G01N3/48
• 分類號: G01N3/48;G01N3/12
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

1.一種探究回采煤體能量傳遞和引導規律的試驗裝置，其特征在于，包括：底座、第一立柱、第二剛性立柱、剛性橫梁、滑道、橫向剛性加載壓板、縱向位移引伸計、剛性加載底臺、橫向位移引伸計、剛性加載側臺、鋼絲繩、滑輪組、配重鐵、若干縱向伺服加載裝置、與縱向伺服加載裝置數量相等的縱向加載連桿、與縱向伺服加載裝置數量相等的縱向壓力傳感器、與縱向伺服加載裝置數量相等的剛性加載壓頭、若干橫向伺服加載裝置、與橫向伺服加載裝置數量相等的橫向加載連桿、數量相等的橫向壓力傳感器、縱向電液伺服壓力泵、橫向電液伺服壓力泵、縱向電液伺服管線、橫向電液伺服管線、聲發射監測系統、紅外熱像監測系統；

所述底座一端垂直設置第一立柱，底座另一端垂直設置第二剛性立柱，剛性橫梁設置在第一立柱和第二剛性立柱的上方；

第一立柱與第二剛性立柱之間、底座上設有滑道，自第一立柱向第二剛性立柱的方向上、滑道上依次設置橫向剛性加載壓板、縱向位移引伸計、剛性加載底臺和橫向位移引伸計；

第二剛性立柱與底座相接的一端設有一個缺口，形成自由空間，為剛性加載底臺向第二剛性立柱移動時提供空間；

所述縱向位移引伸計與剛性加載側臺連接，用于測量剛性加載側臺的縱向位移；自由空間內還設有橫向位移引伸計，橫向位移引伸計與剛性加載底臺連接，用于測量剛性加載底臺的橫向位移；

所述剛性加載側臺通過鋼絲繩經過滑輪組與配重鐵連接；所述配重鐵的重量等于剛性加載側臺的重量；同時剛性加載側臺的下端能夠擠壓剛性加載底臺一端端頭側面；

所述若干縱向伺服加載裝置設置在剛性橫梁上，且穿過剛性橫梁；縱向加載連桿分別設置在每個縱向伺服加載裝置上，縱向伺服加載裝置驅動縱向加載連桿運動；加載連桿下方端頭分別設有剛性加載壓頭，所述剛性加載壓頭并排設置在煤體正上方；靠近第一立柱一側的剛性加載壓頭壓在煤體上方的同時，壓在剛性加載側臺的上端面上；縱向加載連桿上對應設置縱向壓力傳感器，用于測量縱向加載連桿施加給煤體的壓力；

所述若干橫向伺服加載裝置設置在第一立柱上，且穿過第一立柱；橫向加載連桿分別設置在每個橫向伺服加載裝置上，橫向伺服加載裝置驅動橫向加載連桿運動；若干橫向加載連桿的一端共同連接剛性加載壓板；橫向加載連桿上對應設置橫向壓力傳感器，用于測量橫向加載連桿施加給煤體的壓力；

所述縱向電液伺服壓力泵通過縱向電液伺服管線為縱向伺服加載裝置提供驅動動力；所述橫向電液伺服壓力泵通過橫向電液伺服管線為橫向伺服加載裝置提供驅動動力；

若干聲發射探頭分別布置在煤體同一側表面上，聲發射探頭和聲發射監測系統通過聲波的檢測對煤體內部進行監測；

所述紅外熱像監測系統設置在煤體的一側，紅外熱像監測系統通過紅外熱像對煤體表面進行監測。

2.根據權利要求1所述的一種探究回采煤體能量傳遞和引導規律的試驗裝置，其特征在于，所述自由空間的高度大于剛性加載底臺的高度。

3.根據權利要求1或2所述的一種探究回采煤體能量傳遞和引導規律的試驗裝置，其特征在于，所述的滑輪組包括第一滑輪、第二滑輪、第三滑輪和第四滑輪，所述剛性加載側臺通過鋼絲繩經過第四滑輪、第三滑輪、第二滑輪和第一滑輪與配重鐵連接，且第四滑輪、第三滑輪分別設置在鋼絲繩的兩側。

4.根據權利要求3所述的一種探究回采煤體能量傳遞和引導規律的試驗裝置，其特征在于，所述第一滑輪、第二滑輪、第三滑輪和第四滑輪分別通過第一滑輪固定板、第二滑輪固定板、第三滑輪固定板、第四滑輪固定板設置在剛性橫梁上，其中，第一滑輪固定板通過肩角設置在剛性橫梁一端的上角上；第二滑輪固定板設置在剛性橫梁的上端面上，第三滑輪固定板、第四滑輪固定板設置在剛性橫梁的下端面上。

5.根據權利要求4所述的一種探究回采煤體能量傳遞和引導規律的試驗裝置，其特征在于，所述縱向伺服加載裝置設置為七組，即縱向伺服加載裝置在剛性橫梁上布置七組。

6.根據權利要求5所述的一種探究回采煤體能量傳遞和引導規律的試驗裝置，其特征在于，所述橫向伺服加載裝置設置為三組，即橫向伺服加載裝置在第一立柱上布置三組。