[实用新型]一种煤岩破裂失稳的中子辐射试验装置

说明书

本实用新型实施例的目的在于提出一种煤岩破裂失稳的中子辐射试验装置，压力试验机、微机控制系统、中子探头、中子监测主机和计算机，煤岩试样放置在压机的两压头之间，中子探头放置在煤岩试样的正前方，中子探头通过导线与中子监测主机相连，中子监测主机通过导线与一台计算机相连。通过如上的设备布置与预先的实验准备，实验人员通过操作本装置可以实现对煤岩体破裂失稳过程中产生的中子辐射信息进行同步监测，从而实现煤岩体破裂失稳的准确预测预警。

技术领域

本实用新型涉及煤岩力学实验领域，尤其涉及一种煤岩破裂失稳的中子辐射试验装置。

背景技术

随着浅部矿产资源消耗殆尽，国内外部分矿山相继进入深部开采阶段。随着开采深度的增加，岩爆、冲击地压、煤与瓦斯突出等动力灾害与日俱增，成为制约深部矿产资源的安全高效开采的突出问题。岩爆、冲击地压等动力灾害不仅威胁到人员和设备安全，还对工程进度产生影响，动力灾害已成为深部地下工程中的一大技术瓶颈问题。动力灾害的本质是煤岩结构在外部载荷作用下的破裂失稳，煤岩破裂失稳过程中伴随着声、热、磁、电和光等信号的产生，通过对这些信号的监测可以实现相关工程动力灾害的预测预警。目前，在室内多采用声发射、电磁辐射、热红外成像、数字散斑等监测手段对煤岩破裂失稳过程进行分析，然而以上手段也存在一定的局限性，容易受到外部环境的影响。鉴于以上监测手段的不足，需要一种新的监测手段，不但能实现对煤岩破裂失稳的准确预警，而且效率高、适用性强。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种煤岩破裂失稳的中子辐射试验装置，该装置可以实现对煤岩体破裂失稳过程中产生中子辐射信息进行同步监测，从而实现煤岩破裂失稳的准确预警。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种煤岩破裂失稳的中子辐射试验装置，包括：

压力试验机、微机控制系统、中子探头、中子监测主机和计算机，煤岩试样放置在压机的两压头之间，中子探头竖直安设在煤岩试样的左、右两侧，中子探头通过导线与中子监测主机相连，中子监测主机通过导线与一台计算机相连。通过如上的设备布置与预先的实验准备，实验人员通过操作本装置可以实现对煤岩体破裂失稳过程中产生的中子辐射信息进行同步监测，从而实现煤岩体破裂失稳的准确预测预警。

优选地，压力试验机和微机控制系统构成了试验加载系统，压力试验机可实现对煤岩试样的加载，微机控制系统可实时显示并记录加载过程中的位移及载荷变化。

优选地，中子探头、中子监测主机和计算机构成了中子辐射监测系统，中子探头可以监测煤岩试样加载过程中产生的中子辐射，中子监测主机可记录煤岩试样加载过程中产生的中子剂量变化，中子辐射监测系统用于监测煤岩试样加载过程中产生的中子辐射。

优选地，中子探头竖直安设在煤岩试样的左、右两侧，且中子探头的几何中心与煤岩试样的几何中心位于同一水平。

与相关装置相比，本实用新型具有如下优点：

本实用新型述及的煤岩破裂失稳的中子辐射试验装置，具有试验加载系统和中子辐射监测系统，设备安设合理，功能规划完善；试验加载系统可实现煤岩试样的单轴压缩、巴西劈裂、剪切等实验，并同步记录加载过程中的位移和载荷数据；中子辐射监测系统可以实现对整个加载过程中煤岩试样内部产生的中子辐射的监测；整体装置操作过程简单，平台搭设小巧方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体安设结构示意图；

图中：1—煤岩试样；2—压力试验机；3—微机控制系统；4—中子探头；5—中子监测主机；6—计算机。

具体实施方式

下面对本实用新型做进一步描述，但本实用新型的保护范围并不局限于以下所描述具体实施方式的范围：

其实验步骤如下：