煤岩力学参数检测仪及其测定煤岩力学参数的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用超声波动态检测煤岩力学参数的技术，尤其涉及一种煤岩力学参数检测仪及测定煤岩力学参数的方法。
【背景技术】
[0002]目前，国内外煤岩力学性质分析手段都是在实验室条件下，对标准煤岩试件进行拉伸、压缩、扭转等破坏试验，研究结果很难表现出煤岩试件内部裂隙变化的复杂性，更加无法准确地反映煤岩动态变化条件下的力学性质。尽管有些试验研究利用超声波分析煤岩试件力学性质，但由于超声波发射方向和煤岩试件受力方向通常是一致的，因此无法准确反映煤岩试件裂隙的动态变化。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种能准确、科学的判断煤岩力学参数的检测仪及其测定煤岩力学参数的方法。
[0004]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
本发明的煤岩力学参数检测仪，包括单轴压力机和超声波检测仪，所述的单轴压力机包括带压力读数表的千斤顶、上工作平台、下工作平台、活动平台和固定螺杆，所述超声波检测仪包括发射极、接收极和信号处理单元。
[0005]本发明的煤岩力学参数检测仪，所述单轴压力机上工作平台和下工作平台由固定螺杆固定，所述单轴压力机活动平台位于上工作平台和下工作平台中间，所述单轴压力机带压力读数表的千斤顶置于活动平台和下工作平台中间。
[0006]本发明的煤岩力学参数检测仪，所述超声波检测仪发射极和接收极位于所述单轴压力机活动平台上，所述超声波检测仪发射极发出超声波信号，所述超声波检测仪接收极接收由发射极发出的超声波信号，并将该超声波信号输入到所述超声波检测仪信号处理单元，所述信号处理单元根据超声波信号显示出相应的超声波参数。
[0007]本发明的上述的煤岩力学参数检测仪测定煤岩力学参数的方法，包括:
首先，将煤岩试件放在单轴压力机活动平台上，把超声波检测仪发射极和接收极固定在煤岩试件的两侧，所述超声波检测仪发射极发出超声波信号通过煤岩试件，所述超声波检测仪接收极接收到通过煤岩试件的超声波信号，并将该超声波信号输入到所述超声波检测仪信号处理单元，所述信号处理单元根据超声波信号显示出相应的超声波参数；
操作单轴压力机带压力读数表的千斤顶使活动平台上升，利用单轴压力机上工作平台和活动平台对煤岩试件产生单轴压力，此时超声波检测仪信号处理单元会显示出不同的超声波参数；
之后，根据超声波检测仪信号处理单元所显示超声波参数的变化情况分析所述煤岩试件的力学参数。
[0008]由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所述的煤岩力学参数检测仪及其测定煤岩力学参数的方法，由于超声波检测仪可以对煤岩试件进行无损检测，首先可以判断出煤岩试件的基础力学参数；通过单轴压力机对煤岩试件施加不同大小的单轴压力，可以利用超声波检测仪反映出通过煤岩试件的超声波信号变化，从而表征出煤岩试件的受压和内部裂隙变化情况，实现煤岩力学参数的动态检测。由于单轴压力作用方向垂直于超声波传播方向，煤岩试件内部的裂隙变化可以准确地被超声波所捕捉到，所以煤岩力学参数的检测结果更加准确。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的煤岩力学参数检测仪的原理框图。
【具体实施方式】
[0010]本发明的煤岩力学参数检测仪，其【具体实施方式】如图1所示，包括单轴压力机和超声波检测仪，所述的单轴压力机包括带压力读数表的千斤顶、上工作平台、下工作平台、活动平台和固定螺杆，所述超声波检测仪包括发射极、接收极和信号处理单元。
[0011]本发明的上述煤岩力学参数检测仪测定煤岩力学参数的方法，其【具体实施方式】是:
首先，将煤岩试件放在单轴压力机活动平台上，把超声波检测仪发射极和接收极固定在煤岩试件的两侧，所述超声波检测仪发射极发出超声波信号通过煤岩试件，所述超声波检测仪接收极接收到通过煤岩试件的超声波信号，并将该超声波信号输入到所述超声波检测仪信号处理单元，所述信号处理单元根据超声波信号显示出相应的超声波参数；
操作单轴压力机带压力读数表的千斤顶使活动平台上升，利用单轴压力机上工作平台和活动平台对煤岩试件产生单轴压力，此时超声波检测仪信号处理单元会显示出不同的超声波参数；
之后，根据超声波检测仪信号处理单元所显示超声波参数的变化情况分析所述煤岩试件的力学参数。
[0012]在检测煤岩试件时，可在不同单轴压力的作用条件下进行超声波检测，根据超声波检测仪显示出不同的超声波参数，从而分析煤岩的力学参数。
[0013]具体实施例中，超声波检测仪可以选用ZBL — U510非金属检测仪或其它型号的超声波检测仪。
[0014]本发明的能测定煤岩力学参数检测仪结构简单、携带方便，检测数据准确可靠，可以动态地检测煤岩力学参数变化，进而分析煤岩试件在单轴压力作用下的裂隙演化规律。
[0015]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】但是本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员发明在本发明揭露的技术范围内，可轻易的想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种煤岩力学参数检测仪，其特征在于，包括单轴压力机和超声波检测仪，所述的单轴压力机包括带压力读数表的千斤顶、上工作平台、下工作平台、活动平台和固定螺杆，所述超声波检测仪包括发射极、接收极和信号处理单元。
2.根据权利要求1所述的煤岩力学参数检测仪，其特征在于，所述单轴压力机上工作平台和下工作平台由固定螺杆固定，所述单轴压力机活动平台位于上工作平台和下工作平台中间，所述单轴压力机带压力读数表的千斤顶置于活动平台和下工作平台中间。
3.根据权利要求1、2所述的煤岩力学参数检测仪，其特征在于，所述超声波检测仪发射极和接收极位于所述单轴压力机活动平台上，所述超声波检测仪发射极发出超声波信号，所述超声波检测仪接收极接收由发射极发出的超声波信号，并将该超声波信号输入到所述超声波检测仪信号处理单元，所述信号处理单元根据超声波信号显示出相应的超声波参数。
4.一种权利要求1、2和3所述的煤岩力学参数检测仪测定煤岩力学参数的方法，其特征在于，包括: 首先，将煤岩试件放在单轴压力机活动平台上，把超声波检测仪发射极和接收极固定在煤岩试件的两侧，所述超声波检测仪发射极发出超声波信号通过煤岩试件，所述超声波检测仪接收极接收到通过煤岩试件的超声波信号，并将该超声波信号输入到所述超声波检测仪信号处理单元，所述信号处理单元根据超声波信号显示出相应的超声波参数； 操作单轴压力机带压力读数表的千斤顶使活动平台上升，利用单轴压力机上工作平台和活动平台对煤岩试件产生单轴压力，此时超声波检测仪信号处理单元会显示出不同的超声波参数； 之后，根据超声波检测仪信号处理单元所显示超声波参数的变化情况分析所述煤岩试件的力学参数。
5.根据权利要求4所述的煤岩力学参数检测仪测定煤岩力学参数的方法，其特征在于，所述煤岩试件可以在不同单轴压力作用下进行超声波检测，所述煤岩试件受到的单轴压力方向与超声波传播方向垂直。
6.根据权利要求4和5所述的煤岩力学参数检测仪测定煤岩力学参数的方法，其特征在于，通过超声波检测仪信号处理单元显示的超声波参数变化分析煤岩试件的力学参数。
【专利摘要】本发明公开了一种煤岩力学参数测试仪及其测定煤岩力学参数的方法，包括单轴压力机，超声波检测仪。首先将超声波检测仪的发射极和接收极分别固定在煤岩试件的两侧，超声波信号通过煤岩试件后，超声波检测仪信号处理单元会显示出接收到的超声波参数。单轴压力机可以对煤岩试件产生不同的单轴压力，当超声波通过受到单轴压力作用的煤岩试件时，超声波检测仪信号处理单元会显示出不同的超声波参数。通过分析超声波参数的变化情况可以得到煤岩试件的力学参数。本发明的能测定煤岩力学参数检测仪结构简单、携带方便，检测数据准确可靠，可以动态地检测煤岩力学参数变化，进而分析煤岩试件在单轴压力作用下的裂隙演化规律。
【IPC分类】G01N29-04
【公开号】CN104569150
【申请号】CN201310466777
【发明人】王家臣, 潘卫东, 宋二波, 张永强, 杨永潇, 邢继斌
【申请人】中国矿业大学(北京)
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月9日