CN111351705A - 一种煤矿复合动力灾害动力效应模拟实验方法 - Google Patents
一种煤矿复合动力灾害动力效应模拟实验方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111351705A CN111351705A CN201811476867.9A CN201811476867A CN111351705A CN 111351705 A CN111351705 A CN 111351705A CN 201811476867 A CN201811476867 A CN 201811476867A CN 111351705 A CN111351705 A CN 111351705A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pressure
- pressure head
- shaped rigid
- dynamic effect
- simulation experiment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 52
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 33
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000000274 adsorptive effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 37
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 13
- 239000000565 sealant Substances 0.000 claims description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 11
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims description 10
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 9
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 claims description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 6
- 238000003331 infrared imaging Methods 0.000 claims description 6
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 5
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 230000005226 mechanical processes and functions Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035935 pregnancy Effects 0.000 description 1
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 description 1
- 238000011158 quantitative evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/08—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress by applying steady tensile or compressive forces
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0001—Type of application of the stress
- G01N2203/0003—Steady
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/0014—Type of force applied
- G01N2203/0016—Tensile or compressive
- G01N2203/0019—Compressive
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/022—Environment of the test
- G01N2203/023—Pressure
- G01N2203/0232—High pressure
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/06—Indicating or recording means; Sensing means
- G01N2203/0641—Indicating or recording means; Sensing means using optical, X-ray, ultraviolet, infrared or similar detectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/06—Indicating or recording means; Sensing means
- G01N2203/0641—Indicating or recording means; Sensing means using optical, X-ray, ultraviolet, infrared or similar detectors
- G01N2203/0647—Image analysis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/06—Indicating or recording means; Sensing means
- G01N2203/0658—Indicating or recording means; Sensing means using acoustic or ultrasonic detectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
本发明公开了一种煤矿复合动力灾害动力效应模拟实验方法，基于此可开展有动力或无动力参与下的灾害动力效应模拟实验，本发明同时提供了分段式耐高压密封腔体和附带限位结构的T性刚性压头。腔体上段部分、中段可替换部分均设置有限位凹槽且中段可替换部分开设有输入端、输出端及声发射探头安装槽。通过输入端充入设定压力的吸附性气体，通过调整T性刚性压头顶部的限位开关实现压头的限位与解除进而开展相应的灾害动力效应模拟实验，利用防爆型高速气动阀卸压并对灾害动力效应进行观测。利用本发明可对复合动力致灾的动力效应开展系统监测，为灾变各阶段的精确分析提供数据支撑，具有重要理论意义和工程实际价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种模拟实验方法，具体涉及一种煤矿复合动力灾害动力效应模拟实验方法。
背景技术
深部煤矿开采受高地应力、高温、高岩溶水等威胁日趋严重，高强度开采(扰动)使得一些高瓦斯矿井发生复合型煤岩动力灾害的概率显著增大，此类动力灾害兼具冲击地压和突出的部分特征，两种动力灾害互为共存、互相影响、相互复合，严重威胁矿井的生产安全。此外，深部复合煤岩动力灾害是一个复杂的力学过程，灾害发生过程中多种因素的相互交织，导致在事故孕育、发生、发展过程中可能互为诱因，互为强化，或产生“共振”效应，进而使得复合动力灾害的发生机理更为复杂，理论研究更为困难。
考虑到复合动力灾害的复杂性以及研究方法和手段的限制，国内外对此类灾害的研究尚且较少，此类灾害通常具有巨大的破坏性和危害性，现场人为诱发不具可行性。基于此，为进一步弄清复合动力灾害发生机理及其能量转换机制，研发能够满足相应孕灾、致灾条件的实验装置并基于此开展系列室内实验，通过动力效应实验研究尝试从能量角度进行量化分析并对复合动力灾害的动力效应进行量化评估，可在明确灾变过程中的能量积聚、传递及释放机制的基础上进一步理清其致灾效应，对于矿井复合型灾害的预测及防治同样具有重要现实意义。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种煤矿复合动力灾害动力效应模拟实验方法。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种煤矿复合动力灾害动力效应模拟实验方法，其特征在于：所述实验方法分为两类，第一类为不考虑采动应力和地应力影响的动力效应模拟实验，第二类为考虑采动应力和地应力影响的动力效应模拟实验；
所述第一类实验方法如下：将耐高压密封腔体的各分部件从上而下依次连接并在连接处注射密封胶；向连接好的耐高压密封腔体装入固定粒径的颗粒煤；水平旋转T型刚性压头90°使其始终处于限位解除状态；通过T型刚性压头施加对装入的颗粒煤施加预紧力；充入吸附性气体并保持设定吸附时间；通过T型刚性压头持续加载并同步监测耐高压密封腔体内气压变化；当加载到设定值时，打开防爆型高速气动阀快速卸压；同步记录耐高压密封腔体内颗粒煤声发射特征、透明管道不同位置处的气体压力、气体浓度及温度；通过红外热像仪和分体式高速摄像机记录破碎并抛出的颗粒煤体的红外成像及运动特征；统计破碎并被抛出的颗粒煤的总量、几何特征及沿透明管道分布特征；
所述第二类实验方法如下：将耐高压密封腔体的各分部件从上而下依次连接并在连接处注射密封胶；向连接好的耐高压密封腔体装入固定粒径的颗粒煤；将T型刚性压头通过限位开关限位构成密封腔体；充入吸附性气体保持设定吸附时间并同步监测耐高压密封腔体内气压变化；当达到设定吸附时间时通过防爆型高速气动阀卸压，同步记录耐高压密封腔体内颗粒煤声发射特征、透明管道不同位置处的气体压力、气体浓度及温度，通过红外热像仪和分体式高速摄像机记录破碎并抛出的颗粒煤体的红外成像及运动特征；统计破碎并被抛出的颗粒煤的总量、几何特征及沿透明管道分布特征。
所述预紧力为0.3-0.5kN；所述向耐高压密封腔体注入的吸附性气体的气压为0.1～2MPa，所述吸附时间不低于24h；所述几何特征包括粒径及比表面积，所述沿透明管道分布特征包括抛出距离及抛出速度。
所述耐高压密封腔体的各分部件分别为耐高压密封腔体的上段部分、中段可替换部分和底段部分；所述上段部分、中段可替换部分和底段部分顺次连接且在连接处注有密封胶；所述上段部分内侧开设有第一限位槽，所述中段可替换部分内侧开设有第二限位槽，所述中段可替换部分外表面前后对称开设有声发射探头安装槽；所述中段可替换部分左右开设有输入端和输出端；所述输入端与输出端中心线连线过该连线所在的中段可替换部分的截面的中心；所述输入端一分为三且单独控制，分别为抽真空端、充气端及传感器连接端；所述输出端通过防爆型高速气动阀连接透明管道，所述透明管道上部平面开设有气体压力传感器接口、温度传感器接口和气体浓度传感器接口；所述透明管道通过可调支撑架支撑；所述透明管道旁架设有红外热像仪和多个分体式高速摄像机；所述底段部分为倒T型结构，起密封作用；所述T型刚性压头顶部安设有限位开关，所述腔体顶部通过T型刚性压头施加动力，所述限位开关通过连接杆控制压头限位块实现限位功能，所述连接杆安设在T型刚性压头内部，所述压头限位块位于T型刚性压头下端；所述T型刚性压头底部开设有密封凹槽并套有密封圈加以密封。
所述声发射探头安装槽中心线与输入端和输出端中心线在同一水平面且垂直于输入端和输出端中心线。
所述输出端直径d与耐高压密封腔体直径D比例范围为[1/4,1/6]。
所述气体压力传感器接口、温度传感器接口及气体浓度传感器接口为一组分布于透明管道同一截面上且沿透明管道等间距分布若干组。
所述限位开关与T型刚性压头顶部位于同一水平面。
所述压头限位块由附属机构A、附属机构B和附属机构C组成；所述附属结构B为弹簧，所述附属结构A钩挂附属结构C组成一整体并穿设附属结构B。
所述限位功能实现过程如下：将耐高压密封腔体各段顺次拼接且在连接处注密封胶；将T型刚性压头推入耐高压密封腔体，通过旋转T型刚性压头保持限位开关与第一限位槽或第二限位槽位于同一直线且沿该直线铅直运动，当运动至第一或第二限位槽时，附属机构A受到附属机构B的作用卡入限位槽从而实现限位功能，此时，T型刚性压头被固定；转动T型刚性压头顶部的限位开关，在连接杆作用下，附属机构C带动附属机构B水平运动，附属机构B在附属机构C作用下将附属机构A从限位槽中水平拉出，从而实现限位解除。
本发明的有益效果：
1.本发提供了一种煤矿复合动力灾害动力效应模拟实验方法，既能模拟能够模拟地应力、采动应力及顶板影响下矿井复合动力灾害，亦可对单纯瓦斯参与下的颗粒煤动力效应进行模拟。
2.本发明提供了做成带有限位结构的T型刚性压头与耐高压腔体配套，可开展气固体积比恒定(定容)下的动力灾害模拟实验，将耐高压密封腔体设计为多段可拼接结构，其中中段可替换部分可根据设计相似比调整替换，同时本实验系统提供了多级可调的高速气动阀作为触发结构，在量程范围内可任意触发，同时可循环使用，突破了传统只能用某一固定压力的泄爆装置完成一次实验的瓶颈，具备较强的实用性。
3.本发明装置结构精巧，实验操作简便易行，实验成本低，同时可为大尺度的三维相似模拟实验提供有益借鉴。
4.利用本发明可为灾变各阶段的精确分析提供数据支撑，具有重要的理论意义和工程实际价值，而且对于深部开采诱发的冲击地压-煤与瓦斯突出等矿井复合动力灾害的预测预防具有积极意义。
附图说明
图1是本发明一种煤矿复合动力灾害动力效应模拟实验方法流程图。
图2是本发明一种煤矿复合动力灾害动力效应模拟实验方法整体结构示意图。
图3是本发明中限位结构各部件剖视图。
图4是本发明中限位结构整体结构剖视图。
图5是本发明T型刚性压头俯视图。
图6是本发明耐高压密封腔体上段部分。
图7是本发明耐高压密封腔体中段可替换部分。
图8是本发明耐高压密封腔体底段部分。
图9是本发明实施例中的颗粒煤。
图10是本发明透明管道俯视图。
1-T型刚性压头、1-1-限位开关、1-2-连接杆、2-耐高压密封腔体、2-1-上段部分、2-2-中段可替换部分、2-3-底段部分、2-11-第一限位槽、2-21-第二限位槽、3-附属机构A、4-附属机构B、5-附属机构C、6-密封凹槽、7-密封圈、8-压头限位块、9-输入端、10-输出端、11-声发射探头安装槽、12-抽真空端、13-充气端、14-传感器连接端、15-防爆型高速气动阀、16-透明管道、17-可调支撑架支撑、18-气体压力传感器接口、19-温度传感器接口、20-气体浓度传感器接口、21-红外热像仪、22-分体式高速摄像机、23-颗粒煤。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1-图10所示，一种煤矿复合动力灾害动力效应模拟实验方法，其特征在于：考虑采动应力和地应力影响的动力效应模拟实验方法如下：将耐高压密封腔体2的各分部件从上而下依次连接并在连接处注射密封胶；向连接好的耐高压密封腔体2装入固定粒径的颗粒煤23；水平旋转T型刚性压头90°使其始终处于限位解除状态；通过T型刚性压头1施加对装入的颗粒煤23施加预紧力；充入吸附性气体并保持设定吸附时间；通过T型刚性压头1持续加载并同步监测耐高压密封腔体2内气压变化；当加载到设定值时，打开防爆型高速气动阀15快速卸压；同步记录耐高压密封腔体2内颗粒煤23声发射特征、透明管道16不同位置处的气体压力、气体浓度及温度；通过红外热像仪21和分体式高速摄像机22记录破碎并抛出的颗粒煤23的红外成像及运动特征；统计破碎并被抛出的颗粒煤的总量、几何特征、沿透明管道16分布特征；
不考虑采动应力和地应力影响的动力效应模拟实验方法如下：将耐高压密封腔体2的各分部件从上而下依次连接并在连接处注射密封胶；向连接好的耐高压密封腔体2装入固定粒径的颗粒煤23；将T型刚性压头1通过限位开关1-1限位构成密封腔体；充入吸附性气体保持设定吸附时间并同步监测耐高压密封腔体2内气压变化；当达到设定吸附时间时通过防爆型高速气动阀15卸压，同步记录耐高压密封腔体2内颗粒煤23声发射特征、透明管道16不同位置处的气体压力、气体浓度及温度，通过红外热像仪21和分体式高速摄像机22记录破碎并抛出的颗粒煤23的红外成像及运动特征；统计破碎并被抛出的颗粒煤23的总量、几何特征、沿透明管道16分布特征。
所述预紧力为0.3-0.5kN；所述向耐高压密封腔体2注入的吸附性气体的气压为0.1～2MPa；所述吸附时间不低于24h；所述几何特征包括粒径及比表面积，所述沿透明管道16分布特征包括抛出距离及抛出速度。
所述耐高压密封腔体2的各分部件分别为耐高压密封腔体的上段部分2-1、中段可替换部分2-2和底段部分2-3；所述上段部分2-1、中段可替换部分2-2和底段部分2-3顺次连接且在连接处注有密封胶；所述上段部分2-1内侧开设有第一限位槽2-11，所述中段可替换部分2-2内侧开设有第二限位槽2-21，所述中段可替换部分2-2外表面前后对称开设有声发射探头安装槽11；所述中段可替换部分2-2左右开设有输入端9和输出端10；所述输入端9与输出端10中心线连线过该连线所在的中段可替换部分2-2的截面的中心；所述输入端9一分为三且单独控制，分别为抽真空端12、充气端13及传感器连接端14；所述输出端10通过防爆型高速气动阀15连接透明管道16，所述透明管道16上部平面开设有气体压力传感器接口18、温度传感器接口19和气体浓度传感器接口20；所述透明管道16通过可调支撑架17支撑；所述透明管道16旁架设有红外热像仪21和多个分体式高速摄像机22；所述底段部分2-3为倒T型结构，起密封作用；所述T型刚性压头1顶部安设有限位开关1-1，所述腔体2顶部通过T型刚性压头1施加动力，所述限位开关1-1通过连接杆1-2控制压头限位块8实现限位功能，所述连接杆1-2安设在T型刚性压头1内部，所述压头限位块8位于T型刚性压头1下端；所述T型刚性压头1底部开设有密封凹槽6并套有密封圈7加以密封。
所述声发射探头安装槽11中心线与输入端9和输出端10中心线在同一水平面且垂直于输入端9和输出端10中心线。
所述输出端10直径d与耐高压密封腔体2直径D比例范围为[1/4,1/6]。
所述气体压力传感器接口18、温度传感器接口19及气体浓度传感器接口20为一组分布于透明管道16同一截面上且沿透明管道16等间距分布若干组。
所述限位开关1-1与T型刚性压头1顶部位于同一水平面。
所述压头限位块8由附属机构A 5、附属机构B 4和附属机构C 3组成；所述附属结构B 4为弹簧，所述附属结构A 5钩挂附属结构C 3组成一整体并穿设附属结构B 4。
所述限位功能实现过程如下：将耐高压密封腔体2各段顺次拼接且在连接处注密封胶；将T型刚性压头1推入耐高压密封腔体2，通过旋转T型刚性压头1保持限位开关1-1与第一限位槽2-11或第二限位槽2-21位于同一直线且沿该直线铅直运动，当运动至第一限位槽2-11或第二限位槽2-21时(本实施例以第二限位槽2-21进行说明)，附属机构A 5受到附属机构B 4的作用卡入第二限位槽2-21从而实现限位功能，此时，T型刚性压头1被固定；转动T型刚性压头1顶部的限位开关1-1，在连接杆1-2作用下，附属机构C 3带动附属机构B 4水平运动，附属机构B 4在附属机构C 3作用下将附属机构A 5从限位槽中水平拉出，从而实现限位解除。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (8)
1.一种煤矿复合动力灾害动力效应模拟实验方法，其特征在于：所述实验方法分为两类，第一类为不考虑采动应力和地应力影响的动力效应模拟实验，第二类为考虑采动应力和地应力影响的动力效应模拟实验；
所述第一类实验方法如下：将耐高压密封腔体的各分部件从上而下依次连接并在连接处注射密封胶；向连接好的耐高压密封腔体装入固定粒径的颗粒煤；水平旋转T型刚性压头90°使其始终处于限位解除状态；通过T型刚性压头施加对装入的颗粒煤施加预紧力；充入吸附性气体并保持设定吸附时间；通过T型刚性压头持续加载并同步监测耐高压密封腔体内气压变化；当加载到设定值时，打开防爆型高速气动阀快速卸压；同步记录耐高压密封腔体内颗粒煤声发射特征、透明管道不同位置处的气体压力、气体浓度及温度；通过红外热像仪和分体式高速摄像机记录破碎并抛出的颗粒煤体的红外成像及运动特征；统计破碎并被抛出的颗粒煤的总量、几何特征及沿透明管道分布特征；
所述第二类实验方法如下：将耐高压密封腔体的各分部件从上而下依次连接并在连接处注射密封胶；向连接好的耐高压密封腔体装入固定粒径的颗粒煤；将T型刚性压头通过限位开关限位构成密封腔体；充入吸附性气体保持设定吸附时间并同步监测耐高压密封腔体内气压变化；当达到设定吸附时间时通过防爆型高速气动阀卸压，同步记录耐高压密封腔体内颗粒煤声发射特征、透明管道不同位置处的气体压力、气体浓度及温度，通过红外热像仪和分体式高速摄像机记录破碎并抛出的颗粒煤体的红外成像及运动特征；统计破碎并被抛出的颗粒煤的总量、几何特征及沿透明管道分布特征。
2.如权利要求1所述一种煤矿复合动力灾害动力效应模拟实验方法，其特征在于，所述预紧力为0.3-0.5kN；所述向耐高压密封腔体注入的吸附性气体的气压为0.1～2MPa，所述吸附时间不低于24h；所述几何特征包括粒径及比表面积，所述沿透明管道分布特征包括抛出距离及抛出速度。
3.如权利要求1所述一种煤矿复合动力灾害动力效应模拟实验方法，其特征在于，所述耐高压密封腔体的各分部件分别为耐高压密封腔体的上段部分、中段可替换部分和底段部分；所述上段部分、中段可替换部分和底段部分顺次连接且在连接处注有密封胶；所述上段部分内侧开设有第一限位槽，所述中段可替换部分内侧开设有第二限位槽，所述中段可替换部分外表面前后对称开设有声发射探头安装槽；所述中段可替换部分左右开设有输入端和输出端；所述输入端与输出端中心线连线过该连线所在的中段可替换部分的截面的中心；所述输入端一分为三且单独控制，分别为抽真空端、充气端及传感器连接端；所述输出端通过防爆型高速气动阀连接透明管道，所述透明管道上部平面开设有气体压力传感器接口、温度传感器接口和气体浓度传感器接口；所述透明管道通过可调支撑架支撑；所述透明管道旁架设有红外热像仪和多个分体式高速摄像机；所述底段部分为倒T型结构，起密封作用；所述T型刚性压头顶部安设有限位开关，所述腔体顶部通过T型刚性压头施加动力，所述限位开关通过连接杆控制压头限位块实现限位功能，所述连接杆安设在T型刚性压头内部，所述压头限位块位于T型刚性压头下端；所述T型刚性压头底部开设有密封凹槽并套有密封圈加以密封。
4.如权利要求3所述一种煤矿复合动力灾害动力效应模拟实验方法，其特征在于，所述声发射探头安装槽中心线与输入端和输出端中心线在同一水平面且垂直于输入端和输出端中心线。
5.如权利要求3所述一种煤矿复合动力灾害动力效应模拟实验方法，其特征在于，所述输出端直径d与耐高压密封腔体直径D比例范围为[1/4,1/6]。
6.如权利要求3所述一种煤矿复合动力灾害动力效应模拟实验方法，其特征在于，所述气体压力传感器接口、温度传感器接口及气体浓度传感器接口为一组分布于透明管道同一截面上且沿透明管道等间距分布若干组。
7.如权利要求3所述一种煤矿复合动力灾害动力效应模拟实验方法，其特征在于，所述限位开关与T型刚性压头顶部位于同一水平面。
8.如权利要求3所述一种煤矿复合动力灾害动力效应模拟实验方法，其特征在于，所述压头限位块由附属机构A、附属机构B和附属机构C组成；所述附属结构B为弹簧，所述附属结构A钩挂附属结构C组成一整体并穿设附属结构B；所述限位功能实现过程如下：将耐高压密封腔体各段顺次拼接且在连接处注密封胶；将T型刚性压头推入耐高压密封腔体，通过旋转T型刚性压头保持限位开关与第一限位槽或第二限位槽位于同一直线且沿该直线铅直运动，当运动至第一或第二限位槽时，附属机构A受到附属机构B的作用卡入限位槽从而实现限位功能，此时，T型刚性压头被固定；转动T型刚性压头顶部的限位开关，在连接杆作用下，附属机构C带动附属机构B水平运动，附属机构B在附属机构C作用下将附属机构A从限位槽中水平拉出，从而实现限位解除。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811476867.9A CN111351705B (zh) | 2018-12-05 | 2018-12-05 | 一种煤矿复合动力灾害动力效应模拟实验方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811476867.9A CN111351705B (zh) | 2018-12-05 | 2018-12-05 | 一种煤矿复合动力灾害动力效应模拟实验方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111351705A true CN111351705A (zh) | 2020-06-30 |
| CN111351705B CN111351705B (zh) | 2021-08-13 |
Family
ID=71191812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811476867.9A Active CN111351705B (zh) | 2018-12-05 | 2018-12-05 | 一种煤矿复合动力灾害动力效应模拟实验方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111351705B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102243223A (zh) * | 2011-04-22 | 2011-11-16 | 河南理工大学 | 一种煤岩瓦斯动力灾害模拟装置 |
| CN104458490A (zh) * | 2014-12-09 | 2015-03-25 | 山东大学 | 真三轴煤与瓦斯吸附解吸和突出试验装置系统及试验方法 |
| CN105675724A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-06-15 | 中国矿业大学 | 含瓦斯煤体水力致裂裂隙场声发射定位监测装置及方法 |
| CN106526094A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-03-22 | 西安科技大学 | 一种煤与瓦斯突出模拟实验装置及实验方法 |
-
2018
- 2018-12-05 CN CN201811476867.9A patent/CN111351705B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102243223A (zh) * | 2011-04-22 | 2011-11-16 | 河南理工大学 | 一种煤岩瓦斯动力灾害模拟装置 |
| CN104458490A (zh) * | 2014-12-09 | 2015-03-25 | 山东大学 | 真三轴煤与瓦斯吸附解吸和突出试验装置系统及试验方法 |
| CN105675724A (zh) * | 2016-01-29 | 2016-06-15 | 中国矿业大学 | 含瓦斯煤体水力致裂裂隙场声发射定位监测装置及方法 |
| CN106526094A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-03-22 | 西安科技大学 | 一种煤与瓦斯突出模拟实验装置及实验方法 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| FAN CHAOJUN等: "Coal and gas outburst dynamic system", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF MINING SCIENCE AND TECHNOLOGY》 * |
| 尹光志等: "深部开采动静载荷作用下复合动力灾害致灾机理研究", 《煤炭学报》 * |
| 张淑同: "煤与瓦斯突出模拟试验综述与展望", 《矿业安全与环保》 * |
| 董国伟等: "煤岩瓦斯动力灾害主控地质体理论及地质作用机理", 《西安科技大学学报》 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111351705B (zh) | 2021-08-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108226441B (zh) | 可实现石门巷道掘进诱导煤与瓦斯突出的定量模拟试验系统及方法 | |
| CN106918531B (zh) | 可用于多相耦合的动静联合加载岩石试验机及试验方法 | |
| CN109386270B (zh) | 煤岩层瓦斯动力增透渗流与驱替模拟试验系统与试验方法 | |
| CN111271060B (zh) | 多场耦合矿井智能开采模型试验系统 | |
| CN107421818A (zh) | 基于地质力学模型试验的爆破模拟试验装置及方法 | |
| CN110284922B (zh) | 一种co2地质封存强化瓦斯抽采诱发突出风险测试方法 | |
| CN110308258B (zh) | 一种多场耦合可视化煤与瓦斯延期突出试验装置 | |
| CN106226502A (zh) | 深部高地应力煤岩体动力灾害与驱替模拟试验系统及方法 | |
| WO2021142683A1 (zh) | 复杂条件下大埋深隧洞围岩稳定与支护模型试验系统 | |
| CN109372571B (zh) | 含瓦斯煤增透、驱替及多相渗流物理模拟试验系统与方法 | |
| CN110308047B (zh) | 一种突出煤层应力卸载防突措施及卸载范围优化方法 | |
| CN205317606U (zh) | 一种模拟气体钻井钻杆冲蚀实验装置 | |
| CN102243223A (zh) | 一种煤岩瓦斯动力灾害模拟装置 | |
| CN102865064A (zh) | 煤层气井排采过程气、水流动状态及效应模拟装置 | |
| CN111351705B (zh) | 一种煤矿复合动力灾害动力效应模拟实验方法 | |
| CN111351706B (zh) | 一种煤矿复合动力灾害动力效应模拟实验装置 | |
| CN102889085B (zh) | 一种盾构机进洞的施工方法 | |
| CN110308246B (zh) | 一种突出煤层注水消突技术及消突效果检验方法 | |
| CN107621415A (zh) | 一种真三轴多功能大型深部矿井巷道模型试验机 | |
| CN111351896B (zh) | 一种深部开采矿井复合动力灾害动力效应模拟实验系统 | |
| CN111351704B (zh) | 一种深部开采矿井复合动力灾害动力效应模拟实验方法 | |
| CN111272545A (zh) | 一种考虑顶板影响的矿井复合型灾害模拟试验系统及方法 | |
| CN111350539B (zh) | 一种动力效应实验方法 | |
| CN116482330B (zh) | 水源保护区道路施工期人工岛模拟试验装置 | |
| CN202850976U (zh) | 煤层气井排采过程气、水流动状态及效应模拟装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |