[发明专利]一种定量研究煤层底板突水的试验装置及方法

权利要求书

1.一种定量研究煤层底板突水试验装置，其特征在于：包括试验箱和数据采集检测系统，试验箱内部为圆柱形腔体，试验箱顶部连接压力机，顶部的顶板上设有孔，连接管设置在该孔上方，连接管另一端与集液瓶连接；试验箱的前端设有可视窗，可视窗与腔体通过螺栓连接；数据采集监测系统包括高速摄像机、应力应变片，依靠高速摄像机对试验过程进行拍摄，拍摄照片用来做后续的研究并留作实验数据的依据，应力应变片采集加载过程中应力变化信息；

所述可视窗为钢化玻璃制成，可视窗上设有刻度线；所述刻度线包括水平刻度线和竖直刻度线，水平刻度线设置在可视窗的底部，竖直刻度线与水平刻度线垂直设置且位于水平刻度线的中心线上；

采用上述装置定量研究煤层底板突水试验方法，包括以下步骤：

1)在试验箱体顶部用Ø5mm钻头钻孔，使孔到达底板突水的最上部分；

2）在可视窗上标上刻度；

3）在试验箱体侧面用线性切割机切割出一高80mm宽50mm的矩形，并用O型圈和螺栓对可视窗进行连接、密封，防止可视窗边缘漏水；

4）将连接管的一端与模型腔体的开孔连接并密封，连接管的另一端伸入到收集容器中，从而使突水导入到集液瓶中；

5）将小型的高速摄像机放置在距试验装置相距50mm的地方，调整摄像头的位置，使摄像机能拍摄到整个底板突水系统。

2.根据权利要求1所述的定量研究煤层底板突水试验装置，其特征在于：所述可视窗与腔体壁连接处用O型圈密封。

3.根据权利要求1所述的定量研究煤层底板突水试验装置，其特征在于：所述孔的直径为5mm。

4.根据权利要求1所述的定量研究煤层底板突水试验装置，其特征在于：试验箱为高为100mm，直径为70mm的圆柱体，可视窗为90*70mm的长方形结构，可视窗的纵向刻度量程为0~100mm，每小格代表2mm；横向刻度量程为0~50mm，每小格代表1mm。