專利名稱：煤巖破裂多參量前兆信息監(jiān)測實驗裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于煤礦生產(chǎn)安全實驗設(shè)備，特別涉及一種煤巖破裂多參量前兆信息監(jiān)測實驗裝置。
背景技術(shù)：
沖擊地壓、煤與瓦斯突出以及礦井突水是采礦工程中主要的動力災(zāi)害，隨著礦產(chǎn)資源開采規(guī)模及開采深度的日益增加，這些動力災(zāi)害發(fā)生頻次和破壞程度也愈加強烈，這嚴重影響煤礦安全開采和現(xiàn)場人員生命安全，研究預(yù)測動力災(zāi)害的發(fā)生是當(dāng)前礦業(yè)工程學(xué)科的熱點、難點問題。實踐表明，各種動力災(zāi)害發(fā)生前均蘊含有豐富而明顯的前兆信息變化，監(jiān)測動力災(zāi)害前兆信息變化是解決動力災(zāi)害預(yù)測預(yù)警問題的關(guān)鍵。目前，監(jiān)測動力災(zāi)害的儀器多數(shù)都是監(jiān)測單一信息，不能夠充分利用豐富的前兆信息，達到多參量相互融合、相互驗證，降低了預(yù)測的有效性和準確性，而實驗室內(nèi)也缺乏一種能夠?qū)崿F(xiàn)在不同載荷或是加載條件下對煤巖體破裂產(chǎn)生的多種信息進行同步監(jiān)測的實驗裝置，這嚴重的制約了礦井動力災(zāi)害多參量前兆信息識別理論的研究及多參量信息采集儀器的研制。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述技術(shù)不足，提供一種可實現(xiàn)實驗室內(nèi)不同受載條件下煤巖破裂多種前兆信息監(jiān)測實驗，數(shù)據(jù)準確可靠的煤巖破裂多參量前兆信息監(jiān)測實驗
>J-U裝直。本實用新型解決技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是煤巖破裂多參量前兆信息監(jiān)測實驗裝置包括缸體、上端蓋、壓緊螺母、導(dǎo)向筒、上、下部方錐形壓頭，其特點是在缸體的底部中心處設(shè)下部方錐形壓頭槽，下部方錐形壓頭槽連通缸體中心孔，缸體中心孔與水平的信號線出孔和缸體出口孔連通，信號線出口孔連接襯套安裝孔，襯套安裝孔中裝有襯套，襯套外端面上裝分線板，分線板用分線板壓蓋與襯套螺紋連接將分線板固定住，在分線板上軸向均距設(shè)有一個聲發(fā)射信號出口和四個煤巖體變形信號出口，在缸體下方外圓周上對稱設(shè)有缸體把手插孔，在缸體中間外圓周壁上均距設(shè)四個缸體預(yù)留孔，在缸體預(yù)留孔中對應(yīng)缸體內(nèi)煤巖塊中間處對稱裝有溫度傳感器和電荷感應(yīng)放大器，在電荷感應(yīng)放大器上方的缸體上設(shè)缸體圍壓入口孔，在缸體底部的方錐形壓頭槽中裝下部方錐形壓頭，下部方錐形壓頭中心孔連通方錐形壓頭凹槽，并與缸體中心孔連通，在方錐形壓頭凹槽中裝有聲發(fā)射傳感器，下部方錐形壓頭上面設(shè)剛性壓墊一，在剛性壓墊一上方裝煤巖塊，煤巖塊上方設(shè)剛性壓墊二，剛性壓墊二上面裝上部方錐形壓頭，上部方錐形壓頭上端面及外圓周上壓裝傳立柱，傳立柱豎向中心設(shè)有傳立柱中心孔,傳立柱中心孔與上部方錐形壓頭中心孔連通,傳立柱上方垂直連通傳立柱中心孔水平對稱設(shè)傳立柱入口一,傳立柱入口二,在缸體的上端面、傳立柱外圓周上設(shè)導(dǎo)向筒，在導(dǎo)向筒的臺肩上用壓緊螺母將導(dǎo)向筒固定在缸筒上，在傳立柱上方的臺肩上和導(dǎo)向筒上端面上螺紋連接固定上端蓋，在上端蓋和壓緊螺母的外圓周面上對稱設(shè)上端蓋把手插孔和壓緊螺母把手插孔。[0005]本實用新型的有益效果是煤巖破裂多參量前兆信息監(jiān)測實驗裝置是利用缸體形成的密閉容器和容器上的氣體，水進孔和出孔，完成煤巖體圍巖施加向煤巖體中注入瓦斯或水及氣體的排放，利用傳立柱傳遞上部軸向載荷可實現(xiàn)常規(guī)單軸，常規(guī)三軸，單軸孔隙水壓、氣壓、三軸孔隙水壓、氣壓及水壓壓裂不同加載方式，將電荷感應(yīng)放大器、聲發(fā)射傳感器、溫度傳感器內(nèi)置于不銹缸體內(nèi)，通過煤巖體變形參數(shù)及滲透性能參數(shù)監(jiān)測，獲取沖擊地壓、煤與瓦斯突出、礦井突水過程中煤巖體變形參數(shù)及煤巖體破裂所感生的聲、電、溫度前兆信息，為實驗室內(nèi)研究沖擊地壓、煤與瓦斯突出、煤礦井突水提供可靠的數(shù)據(jù)，本裝置結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、適用性廣泛、操作方便及成本低廉。
以下結(jié)合附圖以實施例具體說明。

圖1是煤巖破裂多參量前兆信息監(jiān)測實驗裝置結(jié)構(gòu)圖。圖2是圖1中缸體結(jié)構(gòu)主視剖視圖。圖3是圖2的A-A剖視圖。圖4是圖1中下部方錐形壓頭結(jié)構(gòu)主視剖視圖。圖5是圖4的B-B剖視圖。圖6是圖1中分線板左側(cè)視圖。圖7是圖6的C-C剖視圖。圖中，1-傳立柱；1-1-傳立柱入口一 ；1-2_傳立柱中心孔；1-3_傳立柱入口二 ；2-上端蓋；2-1_上端蓋把手插孔；3_壓緊螺母；3-1_壓緊螺母把手插孔；4_缸體；4-1_缸體圍壓入口孔；4-2_缸體把手插孔；4-3_缸體出口孔；4-4_信號線出口孔；4-5_缸體中心孔；4-6_缸體預(yù)留孔；4-7_下部方錐形壓頭槽；4-8_襯套安裝孔；5_電荷感應(yīng)放大器；6-密封圈；7_分線板；7-1-聲發(fā)射信號出口 ；7-2_煤巖體變形信號出口 ；8_下部方錐形壓頭；8-1_下部方錐形壓頭中心孔；8-2_方錐形壓頭凹槽；9_聲發(fā)射傳感器；10_剛性壓墊一 ；10-1_剛性壓墊二 ； 11-溫度傳感器；12-尼龍墊；13-煤巖塊；14-上部方錐形壓頭；14-1-上部方錐形壓頭中心孔；15_導(dǎo)向筒；16_襯套；17_分線板壓蓋。
具體實施方式
實施例，參照附圖f 7，煤巖破裂多參量前兆信息監(jiān)測實驗裝置是在一個圓形的缸體4底部中心處設(shè)下部方錐形壓頭槽4-7，下部方錐形壓頭槽4-7連通缸體中心孔4-5，缸體中心孔4-5連通水平對稱的信號線出口孔4-4和缸體出口孔4-3，信號線出口孔4-4連接襯套安裝孔4-8，在襯套安裝孔4-8中裝一個階梯形襯套16并在與缸體4連接處用密封圈6密封，在襯套16的外端面上裝一個中間帶凸臺的圓柱形分線板7并與襯套16之間用密封圈6密封。在分線板7上軸向均距設(shè)一個階梯形聲發(fā)射信號出口 7-1和四個煤巖體變形信號出口 7-2，在分線板7外圓周上用分線板壓蓋17與襯套16螺紋連接將其固定。在缸體4下方外圓周上對稱設(shè)缸體把手插孔4-2，在缸體4中間處的圓周壁上對稱均距設(shè)四個缸體預(yù)留孔4-6，在缸體預(yù)留孔4-6中對應(yīng)缸體4內(nèi)的煤巖塊13中間處裝電荷感應(yīng)放大器5和溫度傳感器11，電荷感應(yīng)放大器5和溫度傳感器11與缸體4之間均設(shè)有尼龍墊12。在缸體預(yù)留孔4-6上方的缸體壁上設(shè)有缸體圍壓入口孔4-1。在缸體4底部的下部方錐形壓頭槽4-7中裝下部方錐形壓頭8，在下部方錐形壓頭8的上方設(shè)有方錐形壓頭凹槽8-2，方錐形壓頭凹槽8-2與下部方錐形壓頭中心孔8-1連通。在方錐形壓頭凹槽8-2內(nèi)裝聲發(fā)射傳感器9，在下部方錐形壓頭8的上端面裝剛性壓墊一 10，剛性壓墊一 10上面裝煤巖塊13。煤巖塊13上面設(shè)剛性壓墊二 10-1，剛性壓墊二 10-1上方與下部方錐形壓頭8對稱裝上部方錐形壓頭14，上部方錐形壓頭14上端面及外圓周面上套裝一個傳立柱1，傳立柱I上部為封閉形，傳立柱I和上部方錐形壓頭14的中心孔1-2和14-1相通，在傳立柱主I頂端與傳立柱主中心孔1-2相通對稱設(shè)有傳立柱入口一 1-1和傳立柱入口二 1-3。在傳立柱I的中間處設(shè)一臺肩，在傳立柱I外圓周與臺肩齊平裝一個導(dǎo)向筒15并在中間處用密封圈6密封，在導(dǎo)向套15的下凸臺上用壓緊螺母3與缸體4螺紋連接將導(dǎo)向筒15固定。在傳立柱I的臺肩上用上端蓋2與導(dǎo)向筒15螺紋連接將傳立柱I固定。在上端蓋2和壓緊螺母3的外圓周上設(shè)鳳有把手插孔2-1和3-1，在傳立柱I和上部方錐形壓頭14之間、導(dǎo)向筒15與缸體4端面之間均用密封圈6密封。煤巖破裂多參量前兆信息監(jiān)測實驗裝置的工作原理是在密封的缸體4內(nèi)，煤巖體13在下面帶凹槽的下部方錐形壓頭8和上部方錐形壓頭14之間壓緊固定，通過傳立柱I加載軸向載荷，通過缸體圍壓入口孔4-1加載圍壓，利用傳立柱入口 1-1或1-3進入加載孔隙水壓或孔隙氣壓，對煤巖塊13實現(xiàn)常規(guī)單軸、常規(guī)三軸、單軸孔隙水壓(氣壓)、三軸孔隙水壓(氣壓)及水壓至裂等加載條件，其中入口孔1-1、1_3、4-1可允許的氣體或水的壓力為(T60Mpa，通過電荷感應(yīng)放大器5、聲發(fā)射傳感器9、溫度傳感器11實現(xiàn)不同加載條件下煤巖塊13破裂過程中的聲發(fā)射信號、電荷感應(yīng)信號、試驗系統(tǒng)溫度變化信號及煤巖塊13的滲透性能參數(shù)的監(jiān)測。
權(quán)利要求1.一種煤巖破裂多參量前兆信息監(jiān)測實驗裝置，包括缸體(4)、上端蓋(2)、壓緊螺母(3)、導(dǎo)向筒(15)、上、下部方錐形壓頭(14、8)，其特征在于在缸體(4)的底部中心處設(shè)下部方錐形壓頭槽(4-7)，下部方錐形壓頭槽(4-7)連通缸體中心孔(4-5)，缸體中心孔(4-5)與水平的信號線出孔(4-4)和缸體出口孔(4-3)連通，信號線出口孔(4-4)連接襯套安裝孔(4-8),襯套安裝孔(4-8)中裝有襯套(16)，襯套(16)外端面上裝分線板(7)，分線板(7)用分線板壓蓋(17)與襯套(16)螺紋連接將分線板(7)固定住，在缸體(4)中間外圓周壁上均距設(shè)四個缸體預(yù)留孔(4-6)，在缸體預(yù)留孔(4-6)中對應(yīng)缸體(4)內(nèi)煤巖塊(13)中間處對稱裝有溫度傳感器(11)和電荷感應(yīng)放大器(5 )，在電荷感應(yīng)放大器(5 )上方的缸體(4 )上設(shè)缸體圍壓入口孔(4-1)，在缸體(4)底部的方錐形壓頭槽(4-7)中裝下部方錐形壓頭(8)，下部方錐形壓頭中心孔(8-1)連通方錐形壓頭凹槽(8-2)，并與缸體中心孔(4-5)連通，在方錐形壓頭凹槽(8-2)中裝有聲發(fā)射傳感器(9)，下部方錐形壓頭(8)上面設(shè)剛性壓墊ー(10)，在剛性壓墊ー(10)上方裝煤巖塊(13)，煤巖塊(13)上方設(shè)剛性壓墊ニ( 10-1),剛性壓墊ニ(10-1)上面裝上部方錐形壓頭(14)，上部方錐形壓頭(14)上端面及外圓周上壓裝傳立柱(I),在傳立柱(I)豎向中心處設(shè)有傳立柱中心孔(1-2，)在缸體(4)的上端面、傳立柱(I)外圓周上設(shè)導(dǎo)向筒(15)，在導(dǎo)向筒(15)的臺肩上用壓緊螺母(3)將導(dǎo)向筒(15)固定在缸筒(4)上，在傳立柱(I)上方的臺肩上和導(dǎo)向筒(15)上端面上螺紋連接固定上端蓋(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤巖破裂多參量前兆信息監(jiān)測實驗裝置，其特征在于在分線板(7)上軸向均距設(shè)ー個聲發(fā)射信號出ロ(7-1)和四個煤巖體變形信號出ロ(7-2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤巖破裂多參量前兆信息監(jiān)測實驗裝置，其特征在于在缸體(4)下方外圓周、上端蓋(2)和壓緊螺母(3)外圓周上對稱設(shè)有缸體、上端蓋和壓緊螺母把手摘孔(4-2、2-1、3-1 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤巖破裂多參量前兆信息監(jiān)測實驗裝置，其特征在于傳立柱中心孔(1-2)與上部方錐形壓頭中心孔(14-1)連通，傳立柱(I)上方連通傳立柱中心孔(1-2)水平對稱設(shè)傳立柱入口一( 1-1 )、傳立柱入口ニ( 1-3)。
專利摘要本實用新型屬于煤礦生產(chǎn)安全實驗設(shè)備，特別涉及一種煤巖破裂多參量前兆信息監(jiān)測實驗裝置，在缸體(4)的底部中心處設(shè)下部方錐形壓頭槽(4-7)，襯套安裝孔(4-8)中裝有襯套(16)，襯套(16)外端面上裝分線板(7)，在缸體(4)底部的下部方錐形壓頭槽(4-7)中裝下部方錐形壓頭(8)，在方錐形壓頭凹槽(8-2)中裝有聲發(fā)射傳感器(9)，下部方錐形壓頭(8)上面設(shè)剛性壓墊一(10)，在剛性壓墊一(10)上方裝煤巖塊(13)，剛性壓墊二(10-1)上面裝上部方錐形壓頭(14)，上部方錐形壓頭(14)上端面及外圓周上壓裝傳立柱(1)，傳立柱(1)外圓周上設(shè)導(dǎo)向筒(15)，在傳立柱(1)上方臺肩上和導(dǎo)向筒(15)上端面上固定上端蓋(2)，本裝置結(jié)構(gòu)簡單、性能可靠、適用性廣泛、操作方便及成本低廉。
文檔編號G01N15/08GK202886367SQ201220293999
公開日2013年4月17日 申請日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者潘一山, 王愛文, 李忠華, 李國臻, 羅浩, 肖曉春 申請人:遼寧工程技術(shù)大學(xué)