[實用新型]煤礦井下定向鉆進試驗模擬裝置

有效

• 申請號: 201821339618.0
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN208702341U
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 華明國;張超;鞏躍斌;崔寶庫;宋顯鋒;王威;戎冬冬;包若羽;蔣興科
• 申請（專利權）人: 山西潞安（礦業）集團有限責任公司
• 主分類號: E21B7/04
• 分類號: E21B7/04;G09B25/00
• 代理公司: 西安啟誠專利知識產權代理事務所(普通合伙) 61240
• 代理人: 李艷春

1.一種煤礦井下定向鉆進試驗模擬裝置，其特征在于：包括煤層模擬機構、鉆具模擬機構、地應力模擬加載系統、瓦斯壓力模擬加載系統、應力應變監測系統和與應力應變監測系統連接的數據記錄計算機(28)；

所述煤層模擬機構包括箱體支座(35)和鉸接在箱體支座(35)頂部的箱體支撐板(40)，所述箱體支撐板(40)的頂部安裝有用于裝入煤巖體相似模擬材料模擬煤層的模擬箱體(36)，所述箱體支座(35)上設置有橫梁(32)，所述橫梁(32)上安裝有用于支撐箱體支撐板(40)并調節箱體支撐板(40)的傾斜角度的液壓支架(31)，所述箱體支座(35)的底部設置有滾輪(33)和用于固定滾輪(33)的卡子(34)；所述模擬箱體(36)上設置有用于連接所述瓦斯壓力模擬加載系統的箱體進氣口(24)；

所述鉆具模擬機構包括鉆機(1)、連接在鉆機(1)上的鉆桿(4)和連接在鉆桿(4)上的鉆頭(8)；

所述地應力模擬加載系統包括設置在模擬箱體(36)內下部的下部應力加載系統和設置在模擬箱體(36)內上部的上部應力加載系統；

所述瓦斯壓力模擬加載系統包括瓦斯氣體罐(23)，所述瓦斯氣體罐(23)通過氣體輸送管(38)以及設置在氣體輸送管(38)上的減壓閥(22)、瓦斯壓力表(21)和進氣閥(25)與箱體進氣口(24)連接；

所述應力應變監測系統包括應變數據采集儀(39)，放置于模擬箱體(36)內的應變環和放置于模擬箱體(36)內底部的多個應力傳感器(37)；所述應變環和多個應力傳感器(37)均與應變數據采集儀(39)連接，所述應變數據采集儀(39)與數據記錄計算機(28)連接。

2.按照權利要求1所述的煤礦井下定向鉆進試驗模擬裝置，其特征在于：還包括鉆進角度監測系統，所述鉆進角度監測系統包括固定在鉆桿(4)上且用于檢測鉆桿(4)傾角的電子羅盤(2)和與電子羅盤(2)連接并用于顯示電子羅盤(2)檢測到的鉆桿傾角的電子羅盤數據讀取器(3)。

3.按照權利要求1所述的煤礦井下定向鉆進試驗模擬裝置，其特征在于：還包括回收系統，所述回收系統包括回收箱體(5)和接收罐(7)，所述回收箱體(5)套在鉆桿(4)上，所述接收罐(7)通過導管(6)與回收箱體(5)連接。

4.按照權利要求1所述的煤礦井下定向鉆進試驗模擬裝置，其特征在于：所述模擬箱體(36)內設置有破碎區域(10)、彈塑性區域(14)和原始應力區域(17)。

5.按照權利要求4所述的煤礦井下定向鉆進試驗模擬裝置，其特征在于：所述下部應力加載系統包括處于破碎區域(10)的第一下部應力加載系統、處于彈塑性區域(14)的第二下部應力加載系統和處于原始應力區域(17)的第三下部應力加載系統；所述上部應力加載系統包括處于破碎區域(10)的第一上部應力加載系統、處于彈塑性區域(14)的第二上部應力加載系統和處于原始應力區域(17)的第三上部應力加載系統；所述第一下部應力加載系統包括設置在模擬箱體(36)內破碎區域(10)上部的多個第一下部液壓缸(9-11)，所述第一上部應力加載系統包括設置在模擬箱體(36)內破碎區域(10)上部的多個第一上部液壓缸(9-12)；所述第二下部應力加載系統包括設置在模擬箱體(36)內破碎區域(10)上部的多個第二下部液壓缸(9-21)，所述第二上部應力加載系統包括設置在模擬箱體(36)內破碎區域(10)上部的多個第二上部液壓缸(9-22)；所述第三下部應力加載系統包括設置在模擬箱體(36)內破碎區域(10)上部的多個第三下部液壓缸(9-31)，所述第三上部應力加載系統包括設置在模擬箱體(36)內破碎區域(10)上部的多個第三上部液壓缸(9-32)。