[发明专利]一种基于多场耦合的煤样横波波速探测装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于多场耦合的煤样横波波速探测装置及方法，所述高压瓦斯气瓶设置在箱体外侧且通过增/减压阀与箱体内部贯通连接；所述煤样放置台固定在箱体内底部，与煤样放置台相对应的箱体顶部开设有通孔，所述通孔上设有与其相适应的密封活塞；所述横波激发探头和横波接收探头对称设置在箱体内部，横波激发探头和横波接收探头分别通过弹簧支撑杆与箱体内侧壁连接；所述横波探测仪通过连接线分别与横波激发探头和横波接收探头电连接。能够模拟深部地下煤体的实际情况，从而得出地应力、瓦斯压力及煤物理力学性质三因素耦合影响下波速响应特性；同时采用横波进行探测，其具有弱衰减的优势，横波信号信噪比更高，提高测量准确度。

主权项

1.一种基于多场耦合的煤样横波波速探测方法，其特征在于，采用的煤样横波波速探测装置包括箱体(2)、高压瓦斯气瓶(4)、煤样放置台(6)、横波激发探头(7)、横波接收探头(5)和横波探测仪(9)，所述高压瓦斯气瓶(4)设置在箱体(2)外侧且通过增/减压阀(3)与箱体(2)内部贯通连接；所述煤样放置台(6)固定在箱体(2)内底部，与煤样放置台(6)相对应的箱体(2)顶部开设有通孔，所述通孔上设有与其相适应的密封活塞(1)；所述横波激发探头(7)和横波接收探头(5)对称设置在箱体(2)内部，横波激发探头(7)和横波接收探头(5)分别通过弹簧支撑杆(8)与箱体(2)内侧壁连接；所述横波探测仪(9)通过连接线分别与横波激发探头(7)和横波接收探头(5)电连接；具体步骤为：A、选择多个相互之间具有不同物理力学性质的煤样，作为待测煤样；B、将步骤A中的一个待测煤样通过箱体(2)顶部的通孔放置在箱体(2)内部的煤样放置台(6)上，横波激发探头(7)和横波接收探头(5)通过弹簧支撑杆(8)对称贴合在待测煤样的两侧；C、将密封活塞(1)通过通孔压入箱体(2)内，使其底端与待测煤样的上端相接触；D、对密封活塞(1)的顶部进行应力加载，同时通过增/减压阀(3)向箱体(2)内部充入瓦斯气体，横波探测仪(9)使横波激发探头(7)发出横波，横波经过待测煤样后被横波接收探头(5)检测并回传横波探测仪(9)进行记录；E、通过调节加载的应力大小及箱体(2)内部充入瓦斯气体的压力大小，横波探测仪(9)可记录在各种参数下，该待测煤样的横波波速变化情况；F、完成后，先将瓦斯气体卸载，进而打开密封活塞(1)，取出已测量的煤样，然后重复步骤B～E；G、将各种参数下，各个煤样的横波波速变化情况采用单变量逐一筛选法进行分析，最终得出物理力学性质、应力加载及瓦斯压力对横波波速在煤样内传播的影响情况。