[實用新型]一種煤巖破裂失穩的中子輻射試驗裝置

有效

• 申請號: 201921114705.0
• 申請日: 2019-07-16
• 公開（公告）號: CN210666034U
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 劉斌;趙毅鑫;令春偉;周金龍;孫荘;樊國偉
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: G01T3/00
• 分類號: G01T3/00;G01N3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型實施例的目的在于提出一種煤巖破裂失穩的中子輻射試驗裝置，壓力試驗機、微機控制系統、中子探頭、中子監測主機和計算機，煤巖試樣放置在壓機的兩壓頭之間，中子探頭放置在煤巖試樣的正前方，中子探頭通過導線與中子監測主機相連，中子監測主機通過導線與一臺計算機相連。通過如上的設備布置與預先的實驗準備，實驗人員通過操作本裝置可以實現對煤巖體破裂失穩過程中產生的中子輻射信息進行同步監測，從而實現煤巖體破裂失穩的準確預測預警。

技術領域

本實用新型涉及煤巖力學實驗領域，尤其涉及一種煤巖破裂失穩的中子輻射試驗裝置。

背景技術

隨著淺部礦產資源消耗殆盡，國內外部分礦山相繼進入深部開采階段。隨著開采深度的增加，巖爆、沖擊地壓、煤與瓦斯突出等動力災害與日俱增，成為制約深部礦產資源的安全高效開采的突出問題。巖爆、沖擊地壓等動力災害不僅威脅到人員和設備安全，還對工程進度產生影響，動力災害已成為深部地下工程中的一大技術瓶頸問題。動力災害的本質是煤巖結構在外部載荷作用下的破裂失穩，煤巖破裂失穩過程中伴隨著聲、熱、磁、電和光等信號的產生，通過對這些信號的監測可以實現相關工程動力災害的預測預警。目前，在室內多采用聲發射、電磁輻射、熱紅外成像、數字散斑等監測手段對煤巖破裂失穩過程進行分析，然而以上手段也存在一定的局限性，容易受到外部環境的影響。鑒于以上監測手段的不足，需要一種新的監測手段，不但能實現對煤巖破裂失穩的準確預警，而且效率高、適用性強。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提出一種煤巖破裂失穩的中子輻射試驗裝置，該裝置可以實現對煤巖體破裂失穩過程中產生中子輻射信息進行同步監測，從而實現煤巖破裂失穩的準確預警。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種煤巖破裂失穩的中子輻射試驗裝置，包括：

壓力試驗機、微機控制系統、中子探頭、中子監測主機和計算機，煤巖試樣放置在壓機的兩壓頭之間，中子探頭豎直安設在煤巖試樣的左、右兩側，中子探頭通過導線與中子監測主機相連，中子監測主機通過導線與一臺計算機相連。通過如上的設備布置與預先的實驗準備，實驗人員通過操作本裝置可以實現對煤巖體破裂失穩過程中產生的中子輻射信息進行同步監測，從而實現煤巖體破裂失穩的準確預測預警。

優選地，壓力試驗機和微機控制系統構成了試驗加載系統，壓力試驗機可實現對煤巖試樣的加載，微機控制系統可實時顯示并記錄加載過程中的位移及載荷變化。

優選地，中子探頭、中子監測主機和計算機構成了中子輻射監測系統，中子探頭可以監測煤巖試樣加載過程中產生的中子輻射，中子監測主機可記錄煤巖試樣加載過程中產生的中子劑量變化，中子輻射監測系統用于監測煤巖試樣加載過程中產生的中子輻射。

優選地，中子探頭豎直安設在煤巖試樣的左、右兩側，且中子探頭的幾何中心與煤巖試樣的幾何中心位于同一水平。

與相關裝置相比，本實用新型具有如下優點：

本實用新型述及的煤巖破裂失穩的中子輻射試驗裝置，具有試驗加載系統和中子輻射監測系統，設備安設合理，功能規劃完善；試驗加載系統可實現煤巖試樣的單軸壓縮、巴西劈裂、剪切等實驗，并同步記錄加載過程中的位移和載荷數據；中子輻射監測系統可以實現對整個加載過程中煤巖試樣內部產生的中子輻射的監測；整體裝置操作過程簡單，平臺搭設小巧方便。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的整體安設結構示意圖；

圖中：1—煤巖試樣；2—壓力試驗機；3—微機控制系統；4—中子探頭；5—中子監測主機；6—計算機。

具體實施方式

下面對本實用新型做進一步描述，但本實用新型的保護范圍并不局限于以下所描述具體實施方式的范圍：

其實驗步驟如下：