[实用新型]煤层瓦斯动力作用模拟系统的样品加压装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤层瓦斯动力作用模拟系统的样品加压装置。

背景技术

煤矿井下煤与瓦斯突出等动力灾害作用是煤矿安全高效生产最大的障碍，利用煤层瓦斯动力作用物理模拟试验装置可模拟煤矿井下煤与瓦斯突出等动力灾害作用，为防止该类事故的发生提供实验模拟。由于煤中瓦斯的物质组成和赋存条件的复杂性，煤体中的瓦斯吸附、解吸、扩散、渗流和突出的过程是一个非常复杂的过程。尤其是在煤层或煤层瓦斯开采过程中，瓦斯的渗流或煤与瓦斯突出过程中伴随着声、电、热、磁等物理效应。如何研究分析这些效应产生的机理和测试方法，并利用其研究含瓦斯解煤体解吸技术，防治矿山瓦斯地质灾害是矿业工程技术人员长期追求的目标。目前，研究开发用于含瓦斯煤体这种固-气耦合介质气体运移与气固态煤体的变形分析研究技术方法的并不多，远远不能满足生产的需要。在这种情况下，研究开发用于高压状态下含瓦斯煤体运动的物理力学特征，并建立完整的物理模拟试验设备装置，显得尤为重要。

在先申请专利ZL200810021141.6公开了“煤层瓦斯动力作用模拟系统”，该模拟系统的装样操作是通过缸体的排放口一次性将煤样填满，使用液压泵给缸体的液压活塞内液压油缸提供高压液体，推动液压活塞，对煤样品进行压实。在这样加压的情况下，由于煤样与缸体侧壁摩擦之间有一定的摩擦力，导致煤样在受压时不能将活塞的压力无损地传递到实验煤样的各部分中去；紧连液压柱塞的地方应力最大，随着煤样离活塞距离的加大，应力越来越小。根据以往多次实验观测，在紧邻液压柱塞处的煤样应力可达到30MPa，而远离液压柱塞靠近缸体端盖处的应力仅为6MPa左右，从而导致煤样在压实后内部密实不均的情况，影响了实验效果。而能否将煤样进行均匀加压到设定应力是进行煤层瓦斯动力作用模拟试验是否成功的关键因素。因此，如何对缸体中的煤样进行均匀加压，实现煤样均匀压实保证试验效果一直是在先专利所要亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种煤层瓦斯动力作用模拟系统的样品加压装置，该样品加压装置能够使缸体中煤样的各部分均匀加压，实现煤样的均匀压实，保证试验效果。

本实用新型提供了一种煤层瓦斯动力作用模拟系统的样品加压装置，包括螺旋顶杆、压头、双作用中空液压缸、拉杆以及压实梁；其中，

所述螺旋顶杆的一端垂直连接于所述压头的中心处，所述螺旋顶杆的另一端垂直连接于所述压实梁的中心处；

所述双作用中空液压缸套设于所述螺旋顶杆的外壁，且其上表面与所述压实梁贴合设置；

所述压实梁连接有与其垂直的所述拉杆。

进一步地，所述螺旋顶杆至少为二个，其连接形成二节螺旋顶杆或多节螺旋顶杆。

进一步地，所述二节螺旋顶杆或多节螺旋顶杆的两螺旋顶杆交接处套设有一扶正圈。

进一步地，所述压实梁为长方形；所述拉杆为四个，分别垂直连接于所述压实梁的四角。

本实用新型提供的煤层瓦斯动力作用模拟系统的样品加压装置，能够使缸体中煤样的各部分均匀加压，实现煤样的均匀压实，保证试验效果。

附图说明

图1为本实用新型的煤层瓦斯动力作用模拟系统的样品加压装置的剖面图。

图2为利用本实用新型的煤层瓦斯动力作用模拟系统的样品加压装置对缸体中煤样施压的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的附图和实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，根据缸体的长度来确定具体使用几节螺旋顶杆，若所述缸体较短，可以选择一个螺旋顶杆即可满足试验要求；若缸体较长，可以选择二个或多个螺旋顶杆，并将其进行连接形成二节或多节螺旋杆以满足试验要求。以三节螺旋顶杆为例，我们将三节螺旋顶杆由下自上依次命名为第一螺旋顶杆、第二螺旋顶杆以及第三螺旋顶杆来进行区分。

如图1所示，本实用新型提供了一种煤层瓦斯动力作用模拟系统的样品加压装置，包括压头1、第一螺旋顶杆2、第二螺旋顶杆3、扶正圈4、第三螺旋顶杆5、双作用中空液压缸6、拉杆7以及压实梁8；其中，