[發(fā)明專利]煤巖沖擊烈度的測(cè)量裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210975300.6
• 申請(qǐng)日: 2022-08-15
• 公開（公告）號(hào): CN115420626A
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王曉卿;高富強(qiáng);婁金福;楊磊;李建忠;魏炯;原貴陽;董雙勇;曹舒雯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中煤科工開采研究院有限公司;天地科技股份有限公司
• 主分類號(hào): G01N3/30
• 分類號(hào): G01N3/30;G01N3/02
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 張建利

本發(fā)明提供一種煤巖沖擊烈度的測(cè)量裝置及方法，其中裝置包括：承沖盒、巖石壓力機(jī)、薄膜壓力傳感器和數(shù)據(jù)處理終端；承沖盒用于放置待檢測(cè)煤巖試樣；巖石壓力機(jī)用于給待檢測(cè)煤巖試樣加壓；薄膜壓力傳感器位于承沖盒內(nèi)壁，獲取待檢測(cè)煤巖試樣的破碎塊體的彈射壓力值；數(shù)據(jù)處理終端用于基于薄膜壓力傳感器獲取的彈射壓力值，確定待檢測(cè)煤巖試樣的沖擊烈度。本發(fā)明提供的煤巖沖擊烈度的測(cè)量裝置及方法，通過巖石壓力機(jī)給待檢測(cè)煤巖試樣加壓，在待檢測(cè)煤巖試樣發(fā)生沖擊破壞的情況下，獲取待檢測(cè)煤巖試樣的破碎塊體的彈射壓力值，并計(jì)算沖擊烈度，實(shí)現(xiàn)了待檢測(cè)煤巖沖擊烈度的準(zhǔn)確定量分析，提升了對(duì)待檢測(cè)煤巖試樣沖擊烈度評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤巖參數(shù)測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煤巖沖擊烈度的測(cè)量裝置及方法。

背景技術(shù)

煤巖沖擊破壞是一種典型的動(dòng)力破壞現(xiàn)象，往往發(fā)生于深埋隧道或巷道，危害巨大。現(xiàn)有的方法往往通過開展巖石力學(xué)試驗(yàn)評(píng)價(jià)煤巖的沖擊烈度或沖擊傾向性，即采用巖石力學(xué)試驗(yàn)對(duì)煤巖試樣進(jìn)行加載，觀測(cè)煤巖試樣在破壞過程中破碎巖塊的彈射劇烈程度，或者通過定義一些應(yīng)力或變形指標(biāo)間接評(píng)價(jià)煤巖試樣的沖擊烈度或沖擊傾向性。

現(xiàn)有的巖石力學(xué)試驗(yàn)只能通過目測(cè)或者使用攝像機(jī)記錄破碎巖塊的彈射劇烈程度定性評(píng)價(jià)煤巖沖擊烈度。對(duì)于沖擊傾向性差異顯著的煤巖，在相同的加載條件下，通過觀測(cè)破碎巖塊彈射的劇烈程度，可以定性得到不同煤巖試樣沖擊烈度的大小關(guān)系；但對(duì)于沖擊傾向性差異不大的煤巖，則無法通過觀測(cè)得到不同煤巖試樣沖擊烈度的大小關(guān)系。通過定義應(yīng)力或變形指標(biāo)間接推測(cè)煤巖試樣沖擊烈度或沖擊傾向性的方法，由于評(píng)價(jià)指標(biāo)的間接性，往往出現(xiàn)評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際相互矛盾的情況。由于缺乏定量評(píng)價(jià)煤巖沖擊烈度的測(cè)量裝置，導(dǎo)致在巖石力學(xué)試驗(yàn)中無法準(zhǔn)確開展煤巖沖擊烈度的評(píng)價(jià)與對(duì)比。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種煤巖沖擊烈度的測(cè)量裝置及方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)針對(duì)煤巖沖擊烈度的評(píng)價(jià)，只能采用觀測(cè)破碎巖塊的彈射劇烈程度進(jìn)行定性評(píng)價(jià)或者通過定義應(yīng)力或變形指標(biāo)進(jìn)行間接評(píng)價(jià)，無法實(shí)現(xiàn)對(duì)煤巖沖擊烈度進(jìn)行準(zhǔn)確定量評(píng)價(jià)的技術(shù)問題。

本發(fā)明提供一種煤巖沖擊烈度的測(cè)量裝置，包括：

承沖盒、巖石壓力機(jī)、薄膜壓力傳感器和數(shù)據(jù)處理終端；

所述承沖盒為上部開口的圓柱盒體，用于放置待檢測(cè)煤巖試樣；

所述巖石壓力機(jī)用于給所述待檢測(cè)煤巖試樣加壓；

所述薄膜壓力傳感器位于所述承沖盒內(nèi)壁，用于在所述待檢測(cè)煤巖試樣處于所述巖石壓力機(jī)的加載作用下，獲取所述待檢測(cè)煤巖試樣的破碎塊體的彈射壓力值；

所述數(shù)據(jù)處理終端基于信號(hào)傳輸線連接所述薄膜壓力傳感器，用于基于所述薄膜壓力傳感器獲取的所述待檢測(cè)煤巖試樣的破碎塊體的彈射壓力值，確定所述待檢測(cè)煤巖試樣的沖擊烈度。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種煤巖沖擊烈度的測(cè)量裝置，所述待檢測(cè)煤巖試樣處于所述巖石壓力機(jī)的加載作用下，獲取所述待檢測(cè)煤巖試樣的破碎塊體的彈射壓力值，包括：

在所述待檢測(cè)煤巖試樣處于所述巖石壓力機(jī)的加載作用下，所述待檢測(cè)煤巖試樣發(fā)生破壞后，獲取所述待檢測(cè)煤巖試樣的破碎塊體彈射到所述薄膜壓力傳感器上的彈射壓力值。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種煤巖沖擊烈度的測(cè)量裝置，還包括：激光二極管；

所述激光二極管位于所述薄膜壓力傳感器的首尾閉合位置，用于確定所述待檢測(cè)煤巖試樣的起始位置標(biāo)記。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種煤巖沖擊烈度的測(cè)量裝置，所述巖石壓力機(jī)包括：工作臺(tái)、加載油缸和加載板；

所述工作臺(tái)用于放置所述承沖盒；

所述加載油缸的下部連接所述加載板，所述加載油缸用于驅(qū)動(dòng)所述加載板向下移動(dòng)，并產(chǎn)生對(duì)所述待檢測(cè)煤巖試樣的壓力；