欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2015103348641
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种模拟探测煤巷突出参数与突出的关系及规律的方法,通过压力机在特制的长圆形缸体上压制煤样,充入瓦斯,形成一段含瓦斯的煤体,以此代替煤巷工作面前方集中应力带中那段最具突出危险的煤体;向压制成型的含瓦斯煤体打钻,测定煤巷突出参数;然后换上模拟突出的堵头,将同样的煤体按同样的要求压制成型,模拟突然打开后的突出现象;多次测试后,就能检测这种煤巷突出参数是否与现场煤巷突出相关,是否能够用来预测煤巷突出并获得其突出的临界值,为煤矿现场提供预测的依据,其特征在于,包括如下步骤:a.从煤矿现场采集煤样,粉碎后筛至2mm以下,加入水或柴油,充分搅拌混合均匀,以手握煤粉成团,手松煤团自行开裂为准,然后装入密封桶中备用;

b.将内装混泥土并连接有堵头密封盖(8)的T形管状堵头(7)装入长圆形缸体(1)右侧的通孔中,在对称设置的长固定杆(14)和铰接翻板(10)中插装压在T形管状堵头(7)上的中空压板(9),通过加压螺钉(11)将中空压板(9)紧紧固定在T形管状堵头(7)上;

c.分次定量称取密封桶中的煤样,所述分次定量称取密封桶中的煤样为10-16kg;将一次定量称取的煤样放入长圆形的缸体(1)中,刮平,再把压柱(3)放入长圆形缸体(1)中,将整个装置推入到压力机内,确保整个装置的受力中心与压力机的中心一致;

d.通过压力机向长圆形缸体(1)上的压柱(3)加压,将长圆形缸体(1)中一次加入的煤样压实,稳压半小时,确保煤中空气完全逸出,继续向长圆形缸体(1)内添加一次等量的煤样并压实,如此反复多次,直至将长圆形缸体(1)内逐次压实的煤样达到设定的厚度;

e.将压力表与压力表接口(12)相连,设定压力机的压力,保持对压柱(3)继续施压,通过前后充气口(15)对长圆形缸体(1)中压实的煤样进行抽真空12小时,之后向煤样中充入瓦斯气体至瓦斯气体压力稳定,持续48小时,这时,施加在成型煤样上的压力机压力相当于地应力,而煤层中的瓦斯气体压力相当于煤层的瓦斯压力,长圆形缸体(1)中压实的煤样相当于一块煤巷工作面前方的含瓦斯煤体(6);

f.在压柱(3)的两个圆孔内插入两根承压杆(4),并在承压杆(4)外露段与长圆形缸体(1)上端面之间放入垫块,保持两者接触但不受力的状态;

g.拧开堵头密封盖(8),在T形管状堵头(7)入口的螺纹连接安装突出参数测定仪器,用麻花钻杆穿过突出参数测定仪器插入到T形管状堵头(7)内,连接好煤电钻带动麻花钻头从T形管状堵头(7)打钻直至透过混泥土进入含瓦斯的煤样中,钻进的同时,通过突出参数测定仪器采集打钻期间测定的煤层突出参数,直至钻进至长圆形缸体(1)尽头,停止钻进,获得本次含瓦斯煤体的突出参数数据;

h.退钻后,停止压力机工作,推出长圆形缸体(1),通过承压杆(4)将压柱(3)起吊出来,清除长圆形缸体(1)中的煤样,取下T形管状堵头(7)和中空压板(9),换成T形柱状堵头(16)和压板(17),并通过加压螺钉(11)将压板(17)紧紧固定在T形柱状堵头(16)上;

i.重复步骤c、d、e、f,将密封桶中的同样的煤样加入长圆形缸体(1)中压实成型,并抽真空和充气,构成一个与之前完全相同的含瓦斯煤体;

j.在压板(17)的凸台上放置一千斤顶,利用千斤顶向上顶铰链翻板(10),铰链翻板(10)沿铰接头向上翘起,压板(17)的上部失去控制向下翻转落下,T形柱状堵头(16)失去外力,长圆形缸体(1)内含瓦斯煤体(6)中的瓦斯气体就会推开失去外力的T形柱状堵头(16),煤样从长圆形缸体(1)右侧的通孔中喷出,依据煤样喷出的量和动力大小,从而确定是:不突出、弱突出、突出、或强突出,获得一个煤巷是否突出的样本数据;

k.按照不同的成型压力,不同的地应力和瓦斯压力进行多次试验,即可获得多个样本数据,利用判别分析法将多个样本数据进行处理,从而得出该突出参数与煤巷突出是否相关及突出的临界值。

2.一种实现权利要求1所述方法的模拟探测煤巷突出参数与突出的关系及规律的装置,其特征在于:它包括放置含瓦斯煤体(6)的长圆形缸体(1),长圆形缸体(1)上设有置于含瓦斯煤体(6)上的密封板(5),密封板(5)上设有压柱(3),压柱(3)与密封板(5)固定在一起,压柱(3)上对称开有设置承压杆(4)的圆孔,所述的长圆形缸体(1)前后侧面上分别设有充气口(15),左侧面上设有压力表接口(12),右侧面上设有向含瓦斯煤体(6)钻进或观察含瓦斯煤体(6)中瓦斯突出的通孔,通孔处设有测定煤巷突出参数或用于突出模拟的封孔装置;所述长圆形缸体(1)下部设有托板(2),托板(2)上设有方便搬运的螺孔;所述的密封板(5)为双层密封板,双层密封板上设有O型密封圈。

3.根据权利要求2所述的模拟探测煤巷突出参数与突出的关系及规律的装置,其特征在于:所述测定煤巷突出参数的封孔装置包括内装混泥土的T形管状堵头(7)、设在T形管状堵头(7)上的堵头密封盖(8),所述T形管状堵头(7)的上下侧设有固定杆,上部短固定杆(13)上铰接有一带孔方形板的铰接翻板(10),下部长固定杆(14)的前端是与上部铰接翻板(10)相对应的带孔方形板,上下两个带孔的方形板中插装有顶靠在T形管状堵头(7)上的中空压板(9),上下两个带孔的方形板的侧面均设有固定中空压板(9)的加压螺钉(11)。

4.根据权利要求2所述的模拟探测煤巷突出参数与突出的关系及规律的装置,其特征在于:所述用于突出模拟的封孔装置包括T形柱状堵头(16),T形柱状堵头(16)插入长圆形缸体(1)右侧的通孔后,同样在上下两个带孔的方形板中插装顶靠在T形柱状堵头(16)上的压板(17),通过在上下两个带孔的方形板的侧面的加压螺钉(11)固定压板(17)。