[发明专利]煤岩强度分布测试装置及煤岩强度分布分析系统和方法

权利要求书

1.煤岩强度分布测试装置，其特征在于，包括超声波系统以及用于容纳实验样品的实验缸，所述实验缸包括底壁和围壁，所述围壁包括两个以上固定围壁以及与所述固定围壁相对设置并可沿直线远离或靠近与之相对的固定围壁的活动围壁，所述活动围壁各自连接有用于驱使其活动的水平加载机构，实验缸的上方设有加载体，加载体连接有竖向加载机构；所述超声波系统包括分设于固定围壁和底壁上的超声波发射点和与超声波发射点相对的设在对应的活动围壁和加载体上的超声波接收点。

2.根据权利要求1所述的煤岩强度分布测试装置，其特征在于，所述水平加载机构为固定设置在对应活动围壁外侧的液压伸缩机构。

3.根据权利要求2所述的煤岩强度分布测试装置，其特征在于，所述活动围壁的外侧设有敞口的箱座，所述箱座的开口朝向对应的活动围壁，活动围壁的外侧面上设有与对应的箱座插接配合的插板，所述插板与对应的箱座在相应活动围壁的活动方向上导向配合，所述液压伸缩结构由所述插板与对应的箱座构成。

4.根据权利要求3所述的煤岩强度分布测试装置，其特征在于，所述活动围壁上的插板及与之对应的箱座中的一个上开设有供另一个插入的插槽，箱座与对应的插舌之间通过所述插槽插接。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的煤岩强度分布测试装置，其特征在于，所述固定围壁和活动围壁各有两个，两个固定围壁相邻且二者之间具有90°的夹角，每个固定围壁和底壁上的超声波发射点各有两个以上，每个固定围壁和底壁上的超声波发射点都均布设置。

6.煤岩强度分布分析系统，其特征在于，包括测试装置及数据处理系统，测试装置包括超声波系统及用于容纳实验样品的实验缸，所述实验缸包括底壁和围壁，所述围壁包括两个以上固定围壁以及与所述固定围壁相对设置并可沿直线远离或靠近与之相对的固定围壁的活动围壁，所述活动围壁各自连接有用于驱使其活动的水平加载机构，实验缸的上方设有加载体，加载体连接有竖向加载机构；所述超声波系统包括分设于固定围壁和底壁上的超声波发射点和与超声波发射点相对的设在对应的活动围壁和加载体上的超声波接收点；所述数据处理系统包括用于记录所述超声波系统的信号并将其转换为实验样品强度参数的数据采集软件以及数据转换软件，所述数据采集软件及数据转换软件位于一个计算机中，所述计算机连接有用于显示实验样品强度参数的显示器。

7.根据权利要求6所述的煤岩强度分布分析系统，其特征在于，所述水平加载机构为固定设置在对应活动围壁外侧的液压伸缩机构。

8.根据权利要求7所述的煤岩强度分布分析系统，其特征在于，所述活动围壁的外侧设有敞口的箱座，所述箱座的开口朝向对应的活动围壁，活动围壁的外侧面上设有与对应的箱座插接配合的插板，所述插板与对应的箱座在相应活动围壁的活动方向上导向配合，所述液压伸缩结构由所述插板与对应的箱座构成。

9.根据权利要求6-8任意一项所述的煤岩强度分布分析系统，其特征在于，所述固定围壁和活动围壁各有两个，两个固定围壁相邻且二者之间具有90°的夹角，所述每个固定围壁和底壁上的超声波发射点各有两个以上，每个固定围壁和底壁上的超声波发射点都均布设置。

10.用权利要求6所述的装置分析煤岩强度分布的方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将实验样品放置于实验缸中；2）开启超声波系统及数据处理系统，记录实验前的声波情况；3）开启水平加载机构并逐渐增大加载负荷到设定值；4）在不同的水平加载负荷下开启竖向加载机构；5）通过数据处理系统记录超声波信号并计算，将超声波信号转换为实验样品强度参数；6）通过步骤5）的计算结果分析不同变形阶段实验样品强度分布情况。