[发明专利]煤矿动力灾害多参数耦合测定装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿动力灾害测定装置。 

背景技术

矿井深部开采动力灾害形成机制复杂，诱发因素众多。矿井动力灾害与煤岩物理力学性质密切相关，与地温、煤层赋存和地质构造等因素有关，是地应力和瓦斯压力等因素共同作用的结果。 

现有煤矿动力灾害指标测试装置主要包括围岩动力灾害测试装置和煤与瓦斯突出测试装置。围岩动力灾害测试装置主要使用岩石力学测试系统，煤与瓦斯突出测试装置主要用于测试动力灾害发生时瓦斯压力指标。两种测试装置相互独立，指标参数互不相关，不能测定围岩应力、瓦斯压力和温度参数对动力灾害的共同作用下的指标参数，不能揭示动力灾害发生的多因素耦合机理，很难对矿井动力灾害进行测试、监测。 

发明内容

本发明的目的是提供一种 煤矿动力灾害多参数耦合测定装置，它可实际模拟煤矿井下动力灾害发生的环境，准确测定动力灾害发生时围岩应力、瓦斯压力，为建立动力灾害多因素耦合监测预警模型提供数据支持，为动力灾害监测预警提供指标参数。 

实现上述目的，本发明采取的技术方案是： 

煤矿动力灾害多参数耦合测定装置，它包括耐高压刚性密闭壳体、压力变送器、密封加载液压缸、充气系统、控制系统一、控制系统二、两个垂直向同步加载液压缸、两个水平向同步加载液压缸、两个小柱塞式液压缸一、两个小柱塞式液压缸二、两个压块一及两个压块二；耐高压刚性密闭壳体水平放置，高压刚性密闭壳体内腔为密闭气室，两个垂直向同步加载液压缸的缸体分别与耐高压刚性密闭壳体的上表面及下表面固连，且两个垂直向同步加载液压缸的缸杆同轴设置，两个垂直向同步加载液压缸的缸杆均设置在耐高压刚性密闭壳体内，每个垂直向同步加载液压缸的缸杆外端均与一个压块一固连；两个水平向同步加载液压缸的缸体分别与耐高压刚性密闭壳体的左外侧面及右外侧面固连，且两个水平向同步加载液压缸的缸杆同轴设置，两个水平向同步加载液压缸的缸杆均设置在耐高压刚性密闭壳体内，每个水平向同步加载液压缸的缸杆外端均与一个压块二固连；两个垂直向同步加载液压缸缸体的无杆腔分别通过两根管路一与两个小柱塞式液压缸一的缸体连通形成密闭的空腔一，空腔一内充满液压油，两个小柱塞式液压缸一的两个柱塞相连接，两个小柱塞式液压缸一的两个柱塞的同步动作通过控制系统一实现；两个水平向同步加载液压缸缸体的无杆腔分别通过两根管路二与两个小柱塞式液压缸二的缸体连通形成密闭的空腔二，空腔二内充满液压油，两个小柱塞式液压缸二的两个柱塞相连接，两个小柱塞式液压缸二的两个柱塞的同步动作通过控制系统二实现；耐高压刚性密闭壳体的前侧面开设有密封门，密封加载液压缸的缸体与耐高压刚性密闭壳体的后侧面垂直固连，密封加载液压缸的缸杆设置在耐高压刚性密闭壳体内；试件放置于耐高压刚性密闭壳体内，试件前侧面加工有一中心孔，压力变送器的压头匹配设置在试件的中心孔内，压力变送器的显示仪表设置在耐高压刚性密闭壳体外部；充气系统通过充气管路与耐高压刚性密闭壳体的密闭气室连通。

本发明的有益效果在于： 

本发明的煤矿动力灾害多参数耦合测定装置主要用于模拟井下动力灾害倾向严重区域煤岩环境，可以实现在线测试应力及瓦斯压力，为后续分析应力、瓦斯压力对动力灾害多因素耦合作用机理及煤岩动力灾害演化机制提供了重要的指标参数，为建立动力灾害多因素耦合监测预警模型提供数据支持。

附图说明

    图1为本发明的煤矿动力灾害多参数耦合测定装置结构示意图； 

    图2为本发明的煤矿动力灾害多参数耦合测定装置立体图。

图中公开的部件名称及标号为： 

充气系统1、水平向同步加载液压缸2、试件3、控制系统二4、控制系统一5、密闭气室6、耐高压刚性密闭壳体7、密封加载液压缸8、压力变送器9、密封门10、垂直向同步加载液压缸11、小柱塞式液压缸一12、小柱塞式液压缸二13、压块一14、压块二15、管路一16、管路二17、充气管路18、焊接框架19。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明。 

如图1、图2所示，煤矿动力灾害多参数耦合测定装置，它包括耐高压刚性密闭壳体7、压力变送器9、密封加载液压缸8、充气系统1、控制系统一5、控制系统二4、两个垂直向同步加载液压缸11、两个水平向同步加载液压缸2、两个小柱塞式液压缸一12、两个小柱塞式液压缸二13、两个压块一14及两个压块二15；