一种采动过程中煤岩体系瓦斯运移物理模拟实验系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114636807A(43)申请公布日2022.06.17(21)申请号202210547043.6G09B25/00(2006.01)(22)申请日2022.05.20(71)申请人太原理工大学地址030024山西省太原市迎泽西大街79号(72)发明人郭晓阳郝晨光邓存宝王雪峰王延生(74)专利代理机构太原晋科知识产权代理事务所(特殊普通合伙)14110专利代理师赵江艳(51)Int.Cl.G01N33/24(2006.01)G01N33/22(2006.01)G01N3/32(2006.01)G01M9/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图7页(54)发明名称一种采动过程中煤岩体系瓦斯运移物理模拟实验系统(57)摘要本发明涉及煤矿瓦斯防治技术领域，公开了一种采动过程中煤岩体系瓦斯运移物理模拟实验系统，包括：中空的应力加载框架、实验箱体、开挖机构、液压动作器；实验箱体设置在应力加载框架内侧，液压动作器固定在应力加载框架的上方和两侧；开挖机构设置在实验箱体的背面，包括伸缩开挖模块、水平开挖动作器和开挖支撑杆，水平开挖动作器设置在开挖支撑杆上，伸缩开挖模块的一端与开挖支撑杆连接，另一端通过连接杆与水平开挖动作器连接；伸缩开挖模块上沿外周方向设置有环形的内部气通路，内部气通路两端分别设置的内部出气口和内部进气口分别通过一根内部气路管延伸至外部。本发明可以在应力加卸载条件下模拟工作面回采、采动裂隙演化、巷道通风和瓦斯运移。CN114636807ACN114636807A权利要求书1/2页1.一种采动过程中煤岩体系瓦斯运移物理模拟实验系统，其特征在于，包括：中空的应力加载框架（1）、实验箱体（2）、开挖机构（3）、液压动作器（4）；所述实验箱体（2）设置在所述应力加载框架（1）内侧，所述液压动作器（4）固定在所述应力加载框架（1）的上方和两侧，用于向所述实验箱体（2）施加压力；所述开挖机构（3）设置在实验箱体（2）的背面，包括伸缩开挖模块（301）、密闭支撑架（302）、连接杆（305）、水平开挖动作器（306）和开挖支撑杆（307），水平开挖动作器（306）和开挖支撑杆（307）设置在密闭支撑架（302）内，水平开挖动作器（306）设置在所述开挖支撑杆（307）上，所述伸缩开挖模块（301）的一端与所述开挖支撑杆（307）连接，另一端通过连接杆（305）与所述水平开挖动作器（306）连接；所述伸缩开挖模块（301）通过所述实验箱体（2）背面留设的开口伸入所述实验箱体（2）内部，所述伸缩开挖模块（301）上沿外周方向设置有环形内部气通路（315），所述内部气通路（315）两端分别设置的内部出气口（311）和内部进气口（310）分别通过一根内部气路管（309）延伸至实验箱体（2）外部。2.根据权利要求1所述的一种采动过程中煤岩体系瓦斯运移物理模拟实验系统，其特征在于，所述实验箱体（2）包括：箱体本体、高压密封圈（201）、密封盖板（202）、密封螺栓（204）；其中，所述高压密封圈（201）和所述密封盖板（202）通过所述密封螺栓（204）与所述箱体本体连接，将箱体本体正面的开口封闭，所述密封盖板（202）中心设置有高压密封观察窗（203），所述用于实时观测箱体内部试件的裂隙演化过程；所述箱体本体的背面设置有用于使密闭支撑架（302）的前端伸入的开口，其背面还设置有多个多功能密封穿线孔（207），所述多功能密封穿线孔（207）用于设置传感器或者连接气路管。3.根据权利要求2所述的一种采动过程中煤岩体系瓦斯运移物理模拟实验系统，其特征在于，所述多功能密封穿线孔（207）的孔壁有锥形内螺纹，用于保证所述实验箱体（2）内部的气密性；所述箱体本体的背面设置的开口内壁上设置有密封圈。4.根据权利要求1所述的一种采动过程中煤岩体系瓦斯运移物理模拟实验系统，其特征在于，所述实验箱体（2）上与所述液压动作器（4）对应的位置设置有高压密封活塞（205）和密封压盘（206），所述高压密封活塞（205）一端设置在实验箱体（2）外侧，另一端设置在实验箱体（2）内，并与所述密封压盘（206）连接，所述密封压盘（206）之间紧密排列，所述液压动作器（4）用于驱动所述高压密封活塞（205）做往复伸缩运动。5.根据权利要求1所述的一种采动过程中煤岩体系瓦斯运移物理模拟实验系统，其特征在于，所述伸缩开挖模块（301）包括多个活动连接的伸缩子模块（314）和位于两端的端点子模块（313），伸缩子模块（314）与端点子模块（313）之间相互套接，其中一个端点子模块（313）通过连接杆（305）与所述水平开挖动作器（306）连接，另一个端点子模块与密闭支撑架（302）固定连接，其上设置内部出气口（31