[发明专利]一种气固热耦合的煤岩体滞弹性各向异性探测装置及方法

摘要

本发明公开了一种气固热耦合的煤岩体滞弹性各向异性探测装置及方法，包括承压腔体、热‑气体传输系统、煤岩体放置台、真三轴加压系统、声波换能器组和声波仪，所述承压腔体由上部敞口的承压容器和活塞顶盖组成，所述真三轴加压系统的多个轴压杆分别穿过承压容器的侧壁和活塞顶盖与煤岩试样的四个侧面和顶面接触，所述热‑气体传输系统包括真空泵、安全气瓶、高压瓦斯气瓶、加热储气瓶和恒温水箱；本发明能够模拟深部原位煤体的真实情况，从而得出煤岩体在不同瓦斯压力、不同温度及不同三轴加载应力共同影响下的声波衰减系数各向异性特征，进而能分析煤岩体的滞弹性各向异性，为后续的煤矿勘探开采提供理论支撑。

主权项

1.一种气固热耦合的煤岩体滞弹性各向异性探测装置，其特征在于，包括承压腔体(5)、热‑气体传输系统、煤岩体放置台(8)、真三轴加压系统(10)、声波换能器组(6)和声波仪(9)，所述承压腔体(5)由上部敞口的承压容器和活塞顶盖(2)组成，活塞顶盖(2)密封固定在承压容器的敞口处，煤岩体放置台(8)固定在承压容器内，煤岩试样(4)处于煤岩体放置台(8)上，所述煤岩试样(4)为正方体；所述真三轴加压系统(10)的多个轴压杆(1)分别穿过承压容器的侧壁和活塞顶盖(2)与煤岩试样(4)的四个侧面和顶面接触，声波换能器组(6)为三个，三个声波换能器组(6)均匀分布在煤岩试样(4)的六个面，所述声波换能器组(6)由两个相对设置的声波发射换能器和声波接收换能器组成，声波发射换能器和声波接收换能器分别耦合在煤岩试样(4)的两个相对面，三个声波换能器组(6)通过连接线与承压容器外部的声波仪(9)连接；所述热‑气体传输系统包括真空泵(17)、安全气瓶(16)、高压瓦斯气瓶(15)、加热储气瓶、恒温水箱、温度传感器和温度显示器，所述真空泵(17)的一端通过管路与承压容器内部密封连通，真空泵(17)的另一端通过管路与安全气瓶(16)连通，高压瓦斯气瓶(15)通过充气管路与加热储气瓶(13)的一端密封连通，加热储气瓶(13)的另一端与承压容器内部密封连通，增/减压阀(12)装在加热储气瓶(13)与承压容器之间的充气管路上，压力表(11)装在增/减压阀(12)与承压容器之间的充气管路上；加热储气瓶(13)放置在恒温水箱(14)内，温度传感器(7)设置在承压容器内，温度显示器(3)设置在承压容器外表面，恒温水箱(14)的控制器分别与温度传感器(7)和温度显示器(3)连接。