[实用新型]煤与瓦斯突出模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤与瓦斯突出模拟装置。

背景技术

国外开展煤与瓦斯突出模拟试验较早，1951年前苏联的В.В.霍多特等人首次进行了一维突出模拟试验，开创了突出模拟试验研究突出机理的新手段。此后，自1955年至1991年间，前苏联、加拿大、日本等学者开展了一系列突出模拟试验。这些突出模拟装置的共同点是：普遍存在充气压力小；荷载一般仅为垂直一维加载；诱发突出多采用雷管爆破；手动开启等方式；监测监控仪器和手段相对缺乏，仅能观察后突出发生后的突出现象及测定少量参数。

1989年邓全封等人开展了我国首次煤与瓦斯突出模拟试验，此后，我国学者开展了大量煤与瓦斯突出模拟试验。主要的突出模拟装置为：①煤研总院抚顺分院的一维突出模拟试验装置；②中国矿业大学含瓦斯煤样三维受力流变试验装置、一维突出模拟试验装置、延期突出模拟试验装置以及煤与瓦斯突出三维模拟试验；③中国科学院力学研究所二维模拟试验装置；④河南理工大学三维模拟试验装置；⑤安徽理工大学石门揭煤突出模拟试验装置；⑥重庆大学煤与瓦斯突出三维突出模拟试验装置。上述煤与瓦斯突出模拟试验装置尽管在煤与瓦斯突出机理研究中起到很大的作用，但随着煤与瓦斯突出机理的发展，尤其是煤与瓦斯突出力学作用机理的提出，上述模拟装置存在的模拟煤样尺寸小、受力维数低、充气压力偏小以及监测设备和手段落后的缺陷已不能适用于目前煤与瓦斯突出机理量化关系研究的需要。因此，具有模拟煤样尺寸大、受力维数高、充气压力大且密封性好以及配备先进监测仪器，能开展煤与瓦斯突出相似模拟试验的装置才能满足目前突出研究的需要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可实现多维加载压力，充气压力大、充气更均匀的煤与瓦斯突出模拟装置的突出箱体。

本实用新型的技术方案如下：一种煤与瓦斯突出模拟装置，包括机架（1）、试验台（2）和突出箱体（3），其特征在于：所述机架（1）内的底端装有试验台（2），所述试验台（2）上设有导轨（4），所述导轨（4）延伸到机架（1）外，所述导轨（4）的延伸段位于机架（1）的后方，所述导轨（4）的延伸端上设有气缸（5），所述突出箱体（3）装在导轨（4）上，所述气缸（5）的活塞杆与突出箱体（3）连接，所述突出箱体（3）包括上端开口的方形箱体本体（3-1），在箱体本体（3-1）上设有箱盖（3-2），所述箱盖（3-2）上设有中心孔（2a）以及充填材料孔（2b），所述箱体本体（3-1）的左、右侧壁上分别设有活塞孔（1a），所述箱体本体（3-1）的前侧壁上设有突出口（1b），所述箱体本体（3-1）的后侧壁上设有充气孔（1c）,所述突出箱体（3）内的上端设有上压板（6），所述突出箱体（3）内的左、右两侧设有侧压板（7）；

所述机架（1）的上横梁上设有上液压油缸（8），所述上液压油缸（8）的活塞杆从箱盖（3-2）的中心孔（2a）中伸入突出箱体（3-1）内与上压板（6）连接，所述机架（1）的左、右竖梁上设有侧压油缸（9），所述侧压油缸（9）的活塞杆（9a）从活塞孔（1a）伸入突出箱体（3-1）内与侧压板（7）连接。

采用上述技术方案，突出箱体设置成方形箱体，且可采用体积较大的箱体。左、右侧壁设活塞孔，通过侧压板和侧压油缸配合给型煤的左、右侧加压，在箱体的箱盖上也设有中心孔，上端通过上压板和上液压油缸配合从型煤的上端加压，实现压力的多维加载。使得型煤的力学性能与原煤的力学性能更为接近。使用时，将上盖打开，将上压板取出，同时，使得侧压油缸活塞杆与侧压板脱离，气缸将突出箱体拖出机架外，在突出口安装堵头，向突出箱体内加入碎煤，然后将突出箱体送入机架内，将上压板装入，将侧压板与侧压油缸连接，然后进行型煤压制与脱气。然后取出突出口的堵头，安装上泄爆装置，向箱体内充入高压瓦斯至突出。本实用新型具有模拟煤样尺寸大、受力维数高、充气压力大、充气均匀，且密封性好的优点。

作为优选：所述箱体本体（3-1）的底板的内表面上开有相互贯通的横向和纵向的沟槽（3-3），在该沟槽（3-3）上盖有充气面板（3-4），该充气面板（3-4）上设有透气孔（4a），所述透气孔（4a）与沟槽（3-3）相通，所述充气孔（1c）下方的箱体本体（3-1）的后侧壁的内表面开有与充气孔（1c）连通的凹槽（3-5），所述凹槽（3-5）下端与沟槽（3-3）连通，所述箱体本体（3-1）的后侧壁的内表面上覆盖有一块挡板（3-6）。其次，充气通过充气孔、凹槽进入充气面板下，再通过透气孔到达箱体内，与直接从充气孔充气到箱体内相比，充气分布更均匀，压力均匀。