[发明专利]一种测试煤岩体动力学特性的实验装置及方法

权利要求书

1.一种测试煤岩体动力学特性的实验装置，其特征在于，包括水平动加载装置、垂直静加载装置和限位板(7)，水平动加载装置与限位板(7)相对设置，所述水平动加载装置为霍普金森压杆(1)，限位板(7)上设有两个形状相同的限位块，所述两个限位块之间形成滑移凹槽，所述垂直静加载装置由静加载上压头(2)和静加载下压头(3)组成，静加载上压头(2)和静加载下压头(3)相对设置，静加载上压头(2)与压力机Ⅰ固定连接，静加载下压头与压力机Ⅱ固定连接；所述静加载上压头(2)的圆盘和静加载下压头(3)的圆盘上分别设有三个声发射探测头(4)和一个超声波发收探头(5)；声发射探测头(4)和超声波发收探头(5)均与计算主机连接，计算主机与多通道示波器连接。

2.根据权利要求1所述的一种测试煤岩体动力学特性的实验装置，其特征在于，所述静加载上压头(2)的圆盘上的三个声发射探测头(4)设置在圆盘外沿并且等分圆盘的圆周，所述超声波发收探头(5)设置在静加载上压头(2)的圆盘中心。

3.根据权利要求2所述的一种测试煤岩体动力学特性的实验装置，其特征在于，所述声发射探测头(4)和超声波发收探头(5)在静加载下压头(3)的位置与静加载上压头(2)的位置相同。

4.一种如权利要求1所述的测试煤岩体动力学特性的实验装置的实验方法，其特征在于，具体步骤为：

A、选取三个煤岩试样，并将三个煤岩试样切割成形状相同的长方体；

B、将三个煤岩体试样相互叠加后，形成煤岩试样组合体(6)；

C、煤岩试样组合体(6)的下端与静加载下压头(3)接触、上端与静加载上压头(2)接触；

D、水平动加载装置处于煤岩试样组合体(6)中间试样的水平位置一侧，煤岩试样组合体(6)的另一侧固定有限位板(7)，限位板(7)上的两个限位块分别与煤岩试样组合体(6)的上部试样和下部试样接触；

E、静加载上压头(2)和静加载下压头(3)分别对煤岩试样组合体(6)的上端煤岩试样和下端煤岩试样进行垂直静加载，同时水平动加载装置开始对煤岩试样组合体(6)的中间煤岩试样进行一次动加载过程，中间煤岩试样会向限位板(7)内的滑移凹槽粘滑；

F、声发射探测头(4)和超声波发收探头(5)实时对煤岩试样组合体(6)整个动加载和静加载的过程进行数据采集；

G、将声发射探测头(4)和超声波发收探头(5)采集的数据反馈给计算主机，计算主机结合采集的数据进行分析处理得出煤岩试样组合体(6)的能量释放、释放能量位置及粘滑时速度、加速度的情况，计算主机将上述数据后发送给多通道示波器进行显示。