瓦斯動(dòng)力災(zāi)害模擬試驗(yàn)臺(tái)快速釋放裝置與試驗(yàn)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種瓦斯動(dòng)力災(zāi)害模擬試驗(yàn)臺(tái)快速釋放裝置，包括突出缸體，突出缸體連接有若干活塞筒，活塞筒的總長(zhǎng)度與屏蔽煤柱的厚度相同；末端的活塞筒通過(guò)法蘭結(jié)構(gòu)連接有加載卸壓筒，加載卸壓筒與活塞筒相連接的一端部連接有突出筒；加載卸壓筒內(nèi)滑動(dòng)密封設(shè)有活塞頭，活塞頭連接有活塞桿，活塞桿伸出加載卸壓筒的自由端部并連接外置動(dòng)力裝置；與加載卸壓筒相連接的活塞筒上設(shè)有透明觀察窗；每個(gè)活塞筒均連接有滲流出氣管。本發(fā)明還公開(kāi)了使用上述裝置的試驗(yàn)方法。本發(fā)明能夠模擬煤體應(yīng)力、瓦斯壓力，還能夠模擬屏蔽煤柱的影響、模擬瓦斯?jié)B流的影響，提高了試驗(yàn)的仿真程度。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了“裝一次煤樣做多次突出實(shí)驗(yàn)”的重復(fù)功能，提高了工作效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
瓦斯動(dòng)力災(zāi)害模擬試驗(yàn)臺(tái)快速釋放裝置與試驗(yàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種瓦斯動(dòng)力災(zāi)害模擬試驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]煤與瓦斯突出是煤礦生產(chǎn)過(guò)程中一種十分嚴(yán)重的事故災(zāi)害，但對(duì)于煤與瓦斯突出發(fā)生的機(jī)理一直沒(méi)有定論，目前還處于假說(shuō)解釋階段。其中的假說(shuō)有瓦斯作用假說(shuō)、地應(yīng)力作用假說(shuō)、化學(xué)本質(zhì)作用假說(shuō)以及綜合作用假說(shuō)等，目前對(duì)綜合作用引發(fā)煤與瓦斯突出的假說(shuō)支持者較多。綜合作用假說(shuō)認(rèn)為在礦井生產(chǎn)過(guò)程中，采掘活動(dòng)導(dǎo)致煤層所受地應(yīng)力及煤層瓦斯壓力改變打破原本的平衡狀態(tài)，最后地應(yīng)力、瓦斯壓力以及其他相關(guān)因素綜合作用導(dǎo)致煤巖體破壞失穩(wěn)，從而發(fā)生煤與瓦斯突出災(zāi)害。
[0003]目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者在煤與瓦斯突出機(jī)理方面做了很多工作也取得了諸多成果，能夠滿(mǎn)足模擬現(xiàn)場(chǎng)不同條件的煤與瓦斯突出實(shí)驗(yàn)裝置也應(yīng)運(yùn)而生，現(xiàn)有的瓦斯動(dòng)力災(zāi)害模擬試驗(yàn)臺(tái)包括有突出缸體，突出缸體內(nèi)填充有煤樣并施加一定量的瓦斯氣體，形成一定的瓦斯壓力，突出缸體上直接設(shè)置突出結(jié)構(gòu)(瓦斯突出口等)。現(xiàn)有的此類(lèi)模擬試驗(yàn)裝置還存在一些冋題和不足:
(1)設(shè)備突出口還采用手動(dòng)方式打開(kāi)，打開(kāi)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響突出的時(shí)間和強(qiáng)度，并且實(shí)驗(yàn)不安全；
(2)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)除了石門(mén)揭煤，76%的煤與瓦斯突出事故發(fā)生在煤層巷道中。也就是由于各種因素導(dǎo)致原始煤體失穩(wěn)破壞而發(fā)生突出的位置，與現(xiàn)場(chǎng)工人的采掘空間之間是存在一定距離的屏蔽煤柱的，屏蔽煤柱對(duì)突出強(qiáng)度的影響不能忽略，但是目前本領(lǐng)域現(xiàn)有技術(shù)還沒(méi)有考慮到屏蔽煤柱的影響。
[0004](3)目前設(shè)備大多結(jié)構(gòu)復(fù)雜，裝卸煤樣麻煩，實(shí)驗(yàn)周期長(zhǎng)效率低。
[0005](4)實(shí)際的煤體當(dāng)中，會(huì)存在一定的瓦斯氣流，即瓦斯氣體會(huì)從煤體內(nèi)向外滲流。現(xiàn)有的瓦斯突出模擬裝置均不能模擬瓦斯氣流，因此試驗(yàn)的仿真程度受到限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種瓦斯動(dòng)力災(zāi)害模擬試驗(yàn)臺(tái)快速釋放裝置，能夠模擬屏蔽煤柱對(duì)突出強(qiáng)度的影響，實(shí)現(xiàn)一次裝煤多次實(shí)驗(yàn)，通過(guò)活塞桿實(shí)現(xiàn)靜壓加載及快速回撤，便于觀察卸壓后或發(fā)生突出時(shí)活塞筒內(nèi)煤體的運(yùn)動(dòng)情況。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的瓦斯動(dòng)力災(zāi)害模擬試驗(yàn)臺(tái)快速釋放裝置，包括突出缸體，突出缸體內(nèi)填充有煤樣和瓦斯氣體;其特征在于:突出缸體連接有活塞筒，活塞筒設(shè)有兩個(gè)以上，活塞筒的總長(zhǎng)度與模擬現(xiàn)場(chǎng)屏蔽煤柱的厚度相同；相鄰活塞筒之間通過(guò)法蘭結(jié)構(gòu)相連接;末端的活塞筒通過(guò)法蘭結(jié)構(gòu)連接有加載卸壓筒，加載卸壓筒與活塞筒相連接的一端部連接有突出筒，所述突出筒與加載卸壓筒相互垂直;突出筒和加載卸壓筒的自由端均敞口設(shè)置;加載卸壓筒內(nèi)滑動(dòng)密封設(shè)有活塞頭，活塞頭連接有活塞桿，活塞桿伸出加載卸壓筒的自由端部并連接外置動(dòng)力裝置;與加載卸壓筒相連接的活塞筒上設(shè)有透明觀察窗；所述每個(gè)活塞筒均連接有滲流出氣管，滲流出氣管上設(shè)有調(diào)節(jié)閥。
[0008]所述中間活塞筒設(shè)置有2— 5個(gè)；
所述每個(gè)活塞筒均連接有壓力表。
[0009]本發(fā)明的目的還在于提供一種使用上述瓦斯動(dòng)力災(zāi)害模擬試驗(yàn)臺(tái)快速釋放裝置的試驗(yàn)方法。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的試驗(yàn)方法依次按以下步驟進(jìn)行:
①根據(jù)突出發(fā)生位置與采掘空間的卸壓點(diǎn)之間的實(shí)際距離，選擇相應(yīng)數(shù)量的活塞筒，使各活塞筒通過(guò)法蘭結(jié)構(gòu)連接起來(lái)后的總長(zhǎng)度與屏蔽煤柱的實(shí)際厚度相同；
②然后在突出缸體內(nèi)和活塞筒內(nèi)加入煤樣，控制外置動(dòng)力裝置帶動(dòng)活塞桿和活塞頭伸入活塞筒內(nèi)并擠壓煤樣，從而對(duì)煤體加載實(shí)驗(yàn)預(yù)定的外載應(yīng)力，此時(shí)活塞頭將活塞筒內(nèi)的煤樣與出氣筒分隔開(kāi)來(lái);通過(guò)外置加氣裝置向突出缸體內(nèi)注入瓦斯氣體形成預(yù)定的瓦斯壓力；
③通過(guò)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)滲流出氣管單位時(shí)間內(nèi)的出氣量，從而模擬實(shí)際煤層的滲氣速度；控制外置動(dòng)力裝置，迅速向回拉動(dòng)活塞頭，活塞頭越過(guò)突出筒時(shí)，觀測(cè)是否發(fā)生突出現(xiàn)象，完成第一次試驗(yàn)；
④如果第③步驟中沒(méi)有發(fā)生突出現(xiàn)象，控制外置動(dòng)力裝置向左推動(dòng)活塞頭，使活塞頭向煤樣施加壓力;通過(guò)活塞頭和外置加氣裝置將外載應(yīng)力與瓦斯壓力調(diào)節(jié)為不同的預(yù)設(shè)置值，快速進(jìn)行下一次試驗(yàn)。
[0011]在所述第④步驟中，通過(guò)拆卸或加裝活塞筒、并從突出口裝填煤樣，來(lái)模擬不同厚度的屏蔽煤柱。
[0012]本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn):
外置動(dòng)力裝置可以采用液壓缸、氣缸、直線(xiàn)電機(jī)等現(xiàn)有能夠?qū)崿F(xiàn)直線(xiàn)驅(qū)動(dòng)的裝置，帶動(dòng)活塞桿實(shí)現(xiàn)靜壓加載或快速回撤。由于突出筒與加載卸壓筒相互垂直且突出筒設(shè)置于加載卸壓筒與活塞筒相連接的一端部，因此活塞頭不需要向后抽出加載卸壓筒才會(huì)觸發(fā)卸壓，而是只需要活塞頭向后回撤過(guò)卸壓筒即可，這樣可以迅速觸發(fā)卸壓，動(dòng)作較快。由于卸壓方向與活塞運(yùn)動(dòng)方向相互垂直，且通過(guò)控制外置動(dòng)力裝置即可實(shí)現(xiàn)，因此很容易消除卸壓時(shí)對(duì)操作人員的人身造成的危險(xiǎn)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了“裝一次煤樣做多次突出實(shí)驗(yàn)”的重復(fù)功能，提升了設(shè)備的使用效率，縮短了實(shí)驗(yàn)周期，提高了工作效率。
[0013]實(shí)驗(yàn)時(shí)，根據(jù)模擬場(chǎng)合屏蔽煤柱的實(shí)際厚度(即突出發(fā)生位置與采掘空間的卸壓點(diǎn)之間的距離)，通過(guò)法蘭結(jié)構(gòu)將相應(yīng)數(shù)量的活塞筒連接起來(lái)，從而在實(shí)驗(yàn)中模擬屏蔽煤柱的實(shí)際厚度對(duì)瓦斯突出的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具有實(shí)際指導(dǎo)意義。通過(guò)調(diào)節(jié)閥，可以調(diào)節(jié)滲流出氣管單位時(shí)間內(nèi)的出氣量，從而模擬實(shí)際煤層的滲氣速度，使模擬實(shí)驗(yàn)更加符合實(shí)際情況，從而使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加準(zhǔn)確。通過(guò)壓力表可以監(jiān)測(cè)壓力，每個(gè)活塞筒均連接有壓力表和滲流出氣管，這樣便于每個(gè)活塞筒單獨(dú)使用，保證其每一節(jié)都可以拆卸并可以獨(dú)立使用。
[0014]本發(fā)明除了能夠模擬煤體應(yīng)力、瓦斯壓力，還能夠模擬屏蔽煤柱的影響、模擬瓦斯?jié)B流的影響，從而與以往相比，大大提高了試驗(yàn)的仿真程度，試驗(yàn)結(jié)果更為準(zhǔn)確。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了“裝一次煤樣做多次突出實(shí)驗(yàn)”的重復(fù)功能，提升了設(shè)備的使用效率，縮短了實(shí)驗(yàn)周期，提高了工作效率。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的剖視示意圖；
圖3是突出筒、加載卸壓筒與活塞筒連接處的俯視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1、圖2和圖3所示，本發(fā)明的瓦斯動(dòng)力災(zāi)害模擬試驗(yàn)臺(tái)快速釋放裝置包括突出缸體I，突出缸體I內(nèi)填充有煤樣2和瓦斯氣體;突出缸體I連接有活塞筒3，活塞筒3設(shè)有兩個(gè)以上，活塞筒3的總長(zhǎng)度與模擬現(xiàn)場(chǎng)屏蔽煤柱的厚度相同；相鄰活塞筒3之間通過(guò)法蘭結(jié)構(gòu)4相連接;末端的活塞筒3通過(guò)法蘭結(jié)構(gòu)4連接有加載卸壓筒5，加載卸壓筒5與活塞筒3相連接的一端部連接有突出筒6，所述突出筒6與加載卸壓筒5相互垂直;突出筒6和加載卸壓筒5的自由端均敞口設(shè)置;活塞筒3與加載卸壓筒5的截面形狀及大小均相同；加載卸壓筒5內(nèi)滑動(dòng)密封設(shè)有活塞頭7，活塞頭7連接有活塞桿8，活塞桿8伸出加載卸壓筒5的自由端部并連接外置動(dòng)力裝置(如液壓加載栗、液壓缸、氣缸、直線(xiàn)電機(jī)等等)；圖未示外置動(dòng)力裝置。與加載卸壓筒5相連接的活塞筒3上設(shè)有透明觀察窗9;所述每個(gè)活塞筒3均連接有滲流出氣管10，滲流出氣管10上設(shè)有調(diào)節(jié)閥11。
[0017]所述中間活塞筒3設(shè)置有2— 5個(gè)；
所述每個(gè)活塞筒3均連接有壓力表12。
[0018]所述活塞筒3的長(zhǎng)度優(yōu)選為150毫米。每套瓦斯動(dòng)力災(zāi)害模擬試驗(yàn)臺(tái)快速釋放裝置優(yōu)選配套5個(gè)活塞筒3，具體試驗(yàn)時(shí)根據(jù)屏蔽煤柱的實(shí)際厚度選擇相應(yīng)數(shù)量的活塞筒3?；钊?之間通過(guò)法蘭結(jié)構(gòu)4相連接，既能兩兩固定又能起到很好的密封效果。與加載卸壓筒5相連接的活塞筒3上設(shè)有透明觀察窗9，可以觀察卸壓后或者發(fā)生突出時(shí)的煤體運(yùn)動(dòng)情況。正常實(shí)驗(yàn)加載條件下，活塞頭7處于突出口左側(cè)并對(duì)煤樣2施加一定大小的靜載壓力。為了模擬采掘影響的卸壓，將活塞頭7迅速回撤至突出口右側(cè)，看是否發(fā)生突出。如果發(fā)生了突出則實(shí)驗(yàn)成功，如果沒(méi)有發(fā)生突出，則推進(jìn)活塞桿8對(duì)煤樣2繼續(xù)施加不同壓力，調(diào)節(jié)不同實(shí)驗(yàn)條件(外載應(yīng)力與瓦斯壓力)可以重復(fù)實(shí)驗(yàn)，從而減少實(shí)驗(yàn)周期提高了實(shí)驗(yàn)效率。為了模擬研究不同長(zhǎng)度屏蔽煤柱的存在對(duì)煤與瓦斯突出強(qiáng)度的影響，可以通過(guò)拆卸或安裝中間幾節(jié)活塞筒3來(lái)實(shí)現(xiàn)不同長(zhǎng)度屏蔽煤柱條件下的突出模擬實(shí)驗(yàn)。
[0019]采用多段可拆卸的活塞筒3與突出缸體I相連接，每節(jié)活塞筒3之間通過(guò)密封性可靠的法蘭結(jié)構(gòu)4連接，選取不同節(jié)數(shù)活塞筒3來(lái)模擬突出發(fā)生點(diǎn)與采掘空間的卸壓點(diǎn)之間的不同長(zhǎng)度的屏蔽煤柱，能夠考察不同長(zhǎng)度屏蔽煤柱的存在對(duì)突出效果強(qiáng)度的影響；
設(shè)置有透明觀察窗9，可以觀測(cè)內(nèi)部煤體卸壓后或者突出發(fā)生時(shí)活塞筒3內(nèi)部煤體的運(yùn)動(dòng)情況，為動(dòng)態(tài)地描述突出過(guò)程提供更直觀的依據(jù)；
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了“裝一次煤樣做多次突出實(shí)驗(yàn)”的重復(fù)功能，提升了設(shè)備的使用效率，縮短了實(shí)驗(yàn)周期，提高了工作效率。
[0020]本發(fā)明還公開(kāi)了使用上述瓦斯動(dòng)力災(zāi)害模擬試驗(yàn)臺(tái)快速釋放裝置的試驗(yàn)方法，按以下步驟進(jìn)行:
①根據(jù)突出發(fā)生位置與采掘空間的卸壓點(diǎn)之間的實(shí)際距離(即屏蔽煤柱的實(shí)際厚度)，選擇相應(yīng)數(shù)量的活塞筒3，使各活塞筒3通過(guò)法蘭結(jié)構(gòu)4連接起來(lái)后的總長(zhǎng)度與屏蔽煤柱的實(shí)際厚度相同；
②然后在突出缸體I內(nèi)和活塞筒3內(nèi)加入煤樣2，控制外置動(dòng)力裝置帶動(dòng)活塞桿8和活塞頭7伸入活塞筒3內(nèi)(即向圖1圖2中的左向運(yùn)動(dòng))并擠壓煤樣2，從而對(duì)煤體加載實(shí)驗(yàn)預(yù)定的外載應(yīng)力，此時(shí)活塞頭7將活塞筒3內(nèi)的煤樣2與出氣筒分隔開(kāi)來(lái);通過(guò)外置加氣裝置(如高壓瓦斯氣罐或氣栗)向突出缸體I內(nèi)注入瓦斯氣體形成預(yù)定的瓦斯壓力；
③通過(guò)調(diào)節(jié)閥11調(diào)節(jié)滲流出氣管10單位時(shí)間內(nèi)的出氣量，從而模擬實(shí)際煤層的滲氣速度?？刂仆庵脛?dòng)力裝置，迅速向回拉動(dòng)活塞頭7，活塞頭7越過(guò)突出筒6時(shí)，觀測(cè)是否發(fā)生突出現(xiàn)象，完成第一次試驗(yàn)；
④如果第③步驟中沒(méi)有發(fā)生突出現(xiàn)象，控制外置動(dòng)力裝置向左推動(dòng)活塞頭7，使活塞頭7向煤樣2施加壓力;通過(guò)活塞頭7和外置加氣裝置將外載應(yīng)力與瓦斯壓力調(diào)節(jié)為不同的預(yù)設(shè)置值，快速進(jìn)行下一次試驗(yàn)，從而減少實(shí)驗(yàn)周期，提高了實(shí)驗(yàn)效率。通過(guò)拆卸或加裝活塞筒3、并從突出口裝填煤樣2，來(lái)模擬不同厚度的屏蔽煤柱。
[0021]研發(fā)說(shuō)明:
(I)為了考察研究不同長(zhǎng)度屏蔽煤柱的存在對(duì)突出效果強(qiáng)度的影響，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)不采用以往在突出缸體I的側(cè)壁開(kāi)口直接釋放誘發(fā)突出的技術(shù)方案，而是在該方向上通過(guò)若干段可拆卸的活塞筒3與突出缸體I側(cè)壁開(kāi)口相連接，每節(jié)活塞筒3之間通過(guò)密封性可靠的法蘭連接，選取不同節(jié)數(shù)的活塞筒3來(lái)模擬突出發(fā)生位置與采掘空間的卸壓點(diǎn)之間的不同長(zhǎng)度的屏蔽煤柱，每節(jié)活塞筒3長(zhǎng)度優(yōu)選為150毫米。在每節(jié)活塞筒3上設(shè)有壓力表12和滲流出氣管10，可以測(cè)量突出前原始瓦斯壓力、保證煤體內(nèi)部氣體的流動(dòng)并記錄氣體流量數(shù)據(jù)。
[0022](2)在最外側(cè)活塞筒3壁上設(shè)置有一段透明的觀察槽，具體位置見(jiàn)附圖1處，該透明觀察窗9采用可抗高壓的鋼化玻璃制成的一個(gè)觀察窗口，通過(guò)該觀察窗口可以觀測(cè)內(nèi)部煤體卸壓后或者突出發(fā)生時(shí)活塞缸內(nèi)部煤體的運(yùn)動(dòng)情況，給動(dòng)態(tài)的描述突出過(guò)程提供更直觀的依據(jù)。
[0023](3)活塞桿8外側(cè)與外置動(dòng)力裝置(如液壓加載栗)相連，不僅可以通過(guò)活塞桿8對(duì)活塞筒3內(nèi)部的煤體提供靜載壓力，并且可以通過(guò)機(jī)械控制快速回撤，采用液壓加載栗時(shí)，能實(shí)現(xiàn)在5s內(nèi)外撤350mm，回撤位置可控。
[0024]這樣的回撤可以讓處于高壓受載的煤體快速卸壓，達(dá)到釋放煤體內(nèi)部能量誘發(fā)突出的目的。機(jī)械化控制操作卸壓誘突不僅能夠避免手動(dòng)操作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)影響突出強(qiáng)度的問(wèn)題，同時(shí)也避免了出現(xiàn)不安全情況。
[0025](4)加載卸壓筒5與活塞筒3相連接的一端部連接有突出筒6，所述突出筒6與加載卸壓筒5相互垂直，這樣的設(shè)計(jì)不僅能給參與突出的煤體提供一個(gè)突出的空間，還能夠在活塞桿8后撤后不發(fā)生突出或者突出煤量較小時(shí)，可以通過(guò)突出口向活塞筒3內(nèi)部加入煤粉，推進(jìn)活塞桿8對(duì)其加載，進(jìn)行下一次試驗(yàn)。這樣可以重復(fù)試驗(yàn)，避免突出缸體重復(fù)裝卸大量煤樣，試驗(yàn)周期變短，試驗(yàn)效率提高。
[0026]以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.瓦斯動(dòng)力災(zāi)害模擬試驗(yàn)臺(tái)快速釋放裝置，包括突出缸體，突出缸體內(nèi)填充有煤樣和瓦斯氣體;其特征在于:突出缸體連接有活塞筒，活塞筒設(shè)有兩個(gè)以上，活塞筒的總長(zhǎng)度與模擬現(xiàn)場(chǎng)屏蔽煤柱的厚度相同；相鄰活塞筒之間通過(guò)法蘭結(jié)構(gòu)相連接;末端的活塞筒通過(guò)法蘭結(jié)構(gòu)連接有加載卸壓筒，加載卸壓筒與活塞筒相連接的一端部連接有突出筒，所述突出筒與加載卸壓筒相互垂直;突出筒和加載卸壓筒的自由端均敞口設(shè)置;加載卸壓筒內(nèi)滑動(dòng)密封設(shè)有活塞頭，活塞頭連接有活塞桿，活塞桿伸出加載卸壓筒的自由端部并連接外置動(dòng)力裝置;與加載卸壓筒相連接的活塞筒上設(shè)有透明觀察窗;所述每個(gè)活塞筒均連接有滲流出氣管，滲流出氣管上設(shè)有調(diào)節(jié)閥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的瓦斯動(dòng)力災(zāi)害模擬試驗(yàn)臺(tái)快速釋放裝置，其特征在于:所述中間活塞筒設(shè)置有2 — 5個(gè)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的瓦斯動(dòng)力災(zāi)害模擬試驗(yàn)臺(tái)快速釋放裝置，其特征在于:所述每個(gè)活塞筒均連接有壓力表。4.采用權(quán)利要求1一 3中任一項(xiàng)所述瓦斯動(dòng)力災(zāi)害模擬試驗(yàn)臺(tái)快速釋放裝置的試驗(yàn)方法，其特征在于依次按以下步驟進(jìn)行: ①根據(jù)突出發(fā)生位置與采掘空間的卸壓點(diǎn)之間的實(shí)際距離，選擇相應(yīng)數(shù)量的活塞筒，使各活塞筒通過(guò)法蘭結(jié)構(gòu)連接起來(lái)后的總長(zhǎng)度與屏蔽煤柱的實(shí)際厚度相同； ②然后在突出缸體內(nèi)和活塞筒內(nèi)加入煤樣，控制外置動(dòng)力裝置帶動(dòng)活塞桿和活塞頭伸入活塞筒內(nèi)并擠壓煤樣，從而對(duì)煤體加載實(shí)驗(yàn)預(yù)定的外載應(yīng)力，此時(shí)活塞頭將活塞筒內(nèi)的煤樣與出氣筒分隔開(kāi)來(lái);通過(guò)外置加氣裝置向突出缸體內(nèi)注入瓦斯氣體形成預(yù)定的瓦斯壓力； ③通過(guò)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)滲流出氣管單位時(shí)間內(nèi)的出氣量，從而模擬實(shí)際煤層的滲氣速度；控制外置動(dòng)力裝置，迅速向回拉動(dòng)活塞頭，活塞頭越過(guò)突出筒時(shí)，觀測(cè)是否發(fā)生突出現(xiàn)象，完成第一次試驗(yàn)； ④如果第③步驟中沒(méi)有發(fā)生突出現(xiàn)象，控制外置動(dòng)力裝置向左推動(dòng)活塞頭，使活塞頭向煤樣施加壓力;通過(guò)活塞頭和外置加氣裝置將外載應(yīng)力與瓦斯壓力調(diào)節(jié)為不同的預(yù)設(shè)置值，快速進(jìn)行下一次試驗(yàn)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的試驗(yàn)方法，其特征在于:在所述第④步驟中，通過(guò)拆卸或加裝活塞筒、并從突出口裝填煤樣，來(lái)模擬不同厚度的屏蔽煤柱。
【文檔編號(hào)】G01N33/22GK106018732SQ201610476572
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年6月27日
【發(fā)明人】魏建平, 王登科, 姚邦華, 李波, 徐向宇, 秦恒潔
【申請(qǐng)人】河南理工大學(xué)