煤巖壁圍壓智能恒定加載裝置的制作方法

本發明涉及一種煤巖壁圍壓加載裝置，具體涉及一種可以根據井下煤巖壁在不同埋深受到的實際地應力的情況，對煤巖壁施加相應的圍壓，并實現在煤巖截割實驗、煤巖鉆削實驗過程中加載油缸對煤巖壁施加圍壓大小進行智能調節的煤巖壁圍壓智能恒定加載裝置。

背景技術：

煤炭是我國的重要基礎能源，各種工業部門每年都要消耗大量的煤炭。盡管煤炭消費比重在未來幾年內會有所下降，但煤炭消費在一次能源消費中仍然占據著巨大的比例，依然是我國不可或缺的基礎能源之一。煤炭工業在保障我國經濟快速增長的同時，煤炭的開采條件也在不斷惡化，突出表現為開采深度的增加、瓦斯壓力和瓦斯含量的增大、地質構造條件復雜。為了確定煤巖開采方式，開采設備的選型，以及煤巖截割理論、煤巖鉆削理論的研究、采煤機械參數優化和新型采煤機械的研制，通常需要進行大量的煤巖截割實驗和煤巖鉆削實驗。在實際的煤巖開采過程中，尤其是地質構造條件復雜的地區，地應力對煤巖開采有顯著的影響，現有的煤巖截割或鉆削實驗臺均不具備圍壓恒定加載功能。在此，本發明提出了一種煤巖壁圍壓智能恒定加載裝置，可以根據井下煤巖壁在不同埋深受到的實際地應力的情況，對煤巖壁施加相應的圍壓，并實現在煤巖截割實驗、煤巖鉆削實驗過程中加載油缸對煤巖壁施加圍壓大小的智能調節。

技術實現要素：

為了提高煤巖截割實驗、煤巖鉆削實驗的實驗數據的可靠性，本發明提供一種煤巖壁圍壓智能恒定加載裝置。該發明可以根據井下煤巖壁在不同埋深受到的實際地應力的情況，對煤巖壁施加相應的圍壓，并實現在煤巖截割實驗、煤巖鉆削實驗過程中加載油缸對煤巖壁施加圍壓大小的智能調節。

技術方案：煤巖壁圍壓智能恒定加載裝置，包括鋼架，加載油缸、壓力擴散板、煤巖壁、液壓泵站和控制系統。三個加載油缸分別固定在鋼架上方、左側、右側，加載油缸末端安裝壓力擴散板，分別從上方、左側和右側對煤巖壁施加圍壓。液壓泵站為加載油缸提供高壓液壓油。控制系統包括總控制臺、壓力傳感器，總控制臺連接到液壓泵站，液壓泵站通過液壓軟管連接到加載油缸，加載油缸進油口設置有壓力傳感器，壓力傳感器與總控制臺連接。總控制臺控制液壓泵站為加載油缸供油對煤巖壁施加圍壓，圍壓大小達到設定值時，液壓泵站停止供油；實驗過程中壓力傳感器實時檢測加載油缸的壓力大小并將信號傳遞給總控制臺，當壓力低于設定值時，總控制臺啟動液壓泵站為加載油缸供油，直到圍壓大小達到設定值為止，確保在煤巖截割實驗、煤巖鉆削實驗過程中加載油缸對煤巖壁施加的圍壓保持恒定。

所述的壓力擴散板根據煤巖壁尺寸可更換為不同尺寸規格的壓力擴散板。

所述的加載油缸與鋼架通過高強拉桿及螺母固定。

所述的壓力擴散板與加載油缸同軸心安裝。

所述的加載油缸進油口設置有壓力傳感器，壓力傳感器實時檢測加載油缸的壓力大小并將信號傳遞給總控制臺，總控制臺對液壓泵站的供油進行智能控制調節，使加載油缸對煤巖壁施加的圍壓保持恒定。

本發明的煤巖壁圍壓智能恒定加載裝置可根據井下煤巖壁在不同埋深受到的實際地應力的情況，分別從上方、左側和右側對煤巖壁施加圍壓，圍壓大小可根據實際情況進行設置，通過智能控制調節實現在煤巖截割實驗、煤巖鉆削實驗過程中加載油缸對煤巖壁施加的圍壓保持恒定，保證了實驗數據的可靠性，此裝置結構簡單，操作方便。

附圖說明

圖1為本發明的煤巖壁圍壓智能恒定加載裝置結構示意圖。

圖2為本發明的控制系統示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步地描述。

本發明的煤巖壁圍壓智能恒定加載裝置，包括鋼架3，加載油缸4、7、10、壓力擴散板14、煤巖壁13、液壓泵站2和控制系統。三個加載油缸4、7、10分別固定在鋼架3上方、左側、右側，加載油缸4、7、10與鋼架3通過高強拉桿及螺母15固定，加載油缸4、7、10末端安裝壓力擴散板14，分別從上方、左側和右側對煤巖壁13施加圍壓，壓力擴散板14與圍壓油缸4、7、10同軸心安裝。

液壓泵站2為加載油缸4、7、10提供高壓液壓油。

控制系統包括總控制臺1、壓力傳感器6、9、12，總控制臺1連接到液壓泵站2，液壓泵站2通過液壓軟管連接到加載油缸4、、7、10，加載油缸進油口5、8、11設置有壓力傳感器6、9、12、，壓力傳感器6、9、12與總控制臺1連接。總控制臺1控制液壓泵站2為加載油缸4、7、10供油，對煤巖壁13施加圍壓，圍壓大小達到設定值時，液壓泵站2停止供油；實驗過程中壓力傳感器6、9、17實時檢測加載油缸4、7、10的壓力大小并將信號傳遞給總控制臺1，當壓力低于設定值時，總控制臺1啟動液壓泵站2為加載油缸4、7、10供油，直到圍壓大小達到設定值為止，通過智能控制調節實現在煤巖截割實驗、煤巖鉆削實驗過程中加載油缸4、7、10對煤巖壁13施加的圍壓保持恒定。

技術特征：

技術總結
一種煤巖壁圍壓智能恒定加載裝置，屬于煤巖壁圍壓智能加載技術領域，此裝置包括鋼架，加載油缸、壓力擴散板、煤巖壁、液壓泵站和控制系統。三個加載油缸分別固定在鋼架上方、左側、右側，加載油缸末端安裝壓力擴散板，分別從上方、左側和右側對煤巖壁施加圍壓；液壓泵站為加載油缸提供高壓液壓油，控制系統對液壓泵站的供油進行智能控制調節，使加載油缸對煤巖壁施加的圍壓保持恒定。該發明可根據井下煤巖壁在不同埋深受到的實際地應力的情況，為煤巖截割實驗、煤巖鉆削試驗中的煤巖壁施加圍壓，并實現實驗過程中所施加圍壓的智能控制，保證了實驗數據的可靠性。

技術研發人員：韓曉明;李佳良;羅晨旭;劉瑜;王世峰;張強強;陳德拓
受保護的技術使用者：河南理工大學
技術研發日：2017.06.15
技術公布日：2017.09.01