[发明专利]一种煤岩抗张强度致裂实验探头及装配方法

说明书

本发明属于煤矿生产技术领域，公开了一种煤岩抗张强度致裂实验探头及装配方法，气胀管内部套设有无缝钢管，无缝钢管外侧左端开设有通孔，无缝钢管左端一体成型有滑动套管内管，滑动套管内管外侧套设有位于气胀管内侧的滑动套管，无缝钢管右端一体成型有液压油泵接头，滑动套管内管外侧左端开设有多道密封圈卡槽，密封圈卡槽内卡设有密封圈。本发明采用活塞式结构不受煤岩结构及厚度限制，采用气胀管为膨胀体，承压可达5MPA以上，采用套筒致裂法对煤岩抗张强度进行了系统的测试，系统地分析了煤岩抗张强度值的分布特征，评价了煤岩抗张强度的差异性及其形成原因，为地下工程应用煤岩的抗张强度指标提供科学依据。

技术领域

本发明属于煤矿生产技术领域，尤其涉及一种煤岩抗张强度致裂实验探头及装配方法。

背景技术

目前，业内最接近的现有技术是：在煤矿生产及防治水工作中，合理留设防隔水煤柱对煤矿安全生产和合理开发煤炭资源都是十分重要的。防隔水煤柱的留设计算中，煤层抗张强度是最重要的计算参数之一，其值的大小直接影响到煤柱的尺寸。抗张强度值小，则所需煤柱宽度大，造成资源浪费；反之，则存在安全隐患，对开采不利。

现有致裂法对煤岩进行致裂实验缺点是受煤岩结构及厚度的限制，一个探头只能对应与其相同厚度的煤岩，若遇到不同厚度的煤岩则需要准备与其厚度相等的探头实验成本大大提高，现有探头使用普通橡胶管承压小，有效膨胀范围小，耐压最大2MPA，对于松软结构煤岩可满足要求，但对于完整结构煤岩其测试范围远远达不到实验要求。

综上所述，现有技术存在的问题是：(1)现有致裂法对煤岩进行致裂实验受煤岩结构及厚度的限制，不同厚度的煤岩则需要准备多个不同的探头，实验成本大大提高。

(2)现有探头使用普通橡胶管承压小，有效膨胀范围小，耐压最大2MPA远远达不到实验要求。

(3)现有探头因其尺寸固定所测试样也只能按探头固定长度来检测，不能灵活的对应不同试样。

(4)现有探头膨胀材料可靠性差，使用周期短，更换膨胀管费时费力，且更换探头频繁实验效率较低。

(5)现有探头适用于煤体结构较为松软，强度低的煤样，对于完整结构强度高的煤样不适用。

解决上述技术问题的难度：难度在于要解决上述问题就必须设计一种新式探头，可靠性高且能够实现能重复使用，可应对不同结构及不同尺寸试样，承压大，方便维修。

解决上述技术问题的意义：新式探头大大的缩短了实验周期，提高了实验效率，对试样的要求大大降低，可测范围增加，原来探头仅适用于强度较低的结构破碎煤块，新探头由于测试范围增大，还可测试强度高的完整结构煤样。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种煤岩抗张强度致裂实验探头及装配方法。

本发明是这样实现的，一种煤岩抗张强度致裂实验探头设置有：

气胀管；

所述气胀管内部套设有无缝钢管，无缝钢管外侧左端开设有通孔，无缝钢管左端一体成型有滑动套管内管，滑动套管内管外侧套设有位于气胀管内侧的滑动套管，无缝钢管右端一体成型有液压油泵接头。

进一步，所述滑动套管内管外侧左端开设有多道密封圈卡槽，密封圈卡槽内卡设有密封圈。

进一步，所述气胀管外侧两端分别套设紧固有金属卡箍。

本发明的另一目的在于提供一种煤岩抗张强度致裂实验探头的装配方法，所述煤岩抗张强度致裂实验探头的装配方法具体包括：

(1)，使用无缝钢管加工，无缝钢管一端加工出与液压油泵相连的液压油泵接头，剩余部分加工到无缝钢管直径的一半；

(2)，无缝钢管另一端切出一段滑动套管内管，并切出3道槽安装密封圈；