一种气-液两相饱和煤岩单轴加载装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种煤岩加载力学测试技术领域，具体是一种气-液两相饱和煤岩单轴加载装置。


背景技术：

2.近些年来，随着采矿技术向深部发展，使得煤矿在开采过程中，容易受到高气压、高水压、高地温的影响，进而引起冲击地压、煤与瓦斯突出、顶底板突水等灾害事故，因此研究煤岩体含气、含水及变温条件下对其强度的变化规律显得尤为重要。然而，目前实验室研究，对煤岩体进行含气、含水及变温的实验装置比较单一，相对繁琐，且进行满足含气、含水后，不能立即进行单轴压缩试验，对试样的密封又存在一定的要求。为此我们提出气-液两相饱和煤岩单轴加载装置用于解决上述问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供气-液两相饱和煤岩单轴加载装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种气-液两相饱和煤岩单轴加载装置，加载装置包括单轴压力机、泵站、温控气-液密闭仓与数控中心，所述温控气-液密闭仓包括底盘，底盘上设有注气孔、注水孔，注气孔一侧设有连接的气泵，注水孔一侧设有连接的水泵；
6.底盘上方设有焊接的煤岩底座，煤岩腔体外侧设有环绕的变温腔，变温腔内壁设有连接的温度传感器，煤岩腔体内壁还设有固定连接的气压传感器，煤岩腔体与变温腔上均设有可视窗口，所述变温腔、煤岩腔体与底盘通过密封螺纹进行螺纹连接；
7.压力机底座上方设有固定连接的压力机支柱，压力机悬顶通过压力机支柱与压力机底座连接，压力机悬顶可通过调节液压在压力机支柱上移动，压力机悬顶下方设有压力机压头。
8.优选地，所述注气孔与注水孔贯通底盘扩展至煤岩腔体内部。
9.优选地，所述变温腔外壁设有注温孔，注温孔一侧设有连接的控温泵。
10.优选地，所述煤岩腔体顶部设有负压抽气孔，负压抽气孔一侧连接设有真空泵，负压抽气孔延伸至煤岩腔体内部。
11.优选地，所述煤岩腔体顶部中央位置设有固定连接的传感压头，传感压头上焊接有档杆，传感压头与煤岩腔体的顶部接触位置设有密封圈。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
13.1、本实用新型的一种气-液两相饱和煤岩单轴加载装置，可通过真空泵、气泵、水泵、控温泵对煤岩腔体内部的煤岩体进行负压抽真空、饱气和饱水，并可根据实验需求调节温度，并利用单轴压力机，实现煤岩体在不同饱和状态系的强度测试。同时，可视窗口能够观测煤岩体的破坏形式。解决了现有手段过程繁琐的缺点，进一步优化了煤岩体不同饱和
状态下强度测试的方法。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1是本实用新型的整体系统图；
16.图2是本实用新型温控气-液密闭仓结构图。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
18.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“开孔”、“上”、“下”、“厚度”、“顶”、“中”、“长度”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
19.请参阅图1至图2所示，一种气-液两相饱和煤岩单轴加载装置，加载装置包括单轴压力机1、泵站3、温控气-液密闭仓2与数控中心4，所述温控气-液密闭仓2包括底盘2-5，底盘2-5上设有注气孔2-1、注水孔2-2，注气孔2-1一侧设有连接的气泵3-3，注水孔2-2一侧设有连接的水泵3-4，注气孔2-1与注水孔2-2贯通底盘2-5扩展至煤岩腔体2-11内部，底盘2-5上方设有焊接的煤岩底座2-7，煤岩腔体2-11外侧设有环绕的变温腔2-3，变温腔2-3内壁设有连接的温度传感器2-6，变温腔2-3外壁设有注温孔2-9，注温孔2-9一侧设有连接的控温泵3-1，煤岩腔体2-11内壁还设有固定连接的气压传感器2-4，煤岩腔体2-11与变温腔2-3上均设有可视窗口，所述变温腔2-3、煤岩腔体2-11与底盘2-5通过密封螺纹2-13进行螺纹连接，所述煤岩腔体2-11顶部设有负压抽气孔2-10，负压抽气孔2-10一侧连接设有真空泵3-2，负压抽气孔2-10延伸至煤岩腔体2-11内部，所述煤岩腔体2-11顶部中央位置设有固定连接的传感压头2-12，传感压头2-12上焊接有档杆2-15，传感压头2-12与煤岩腔体2-11的顶部接触位置设有密封圈2-14，压力机底座1-1上方设有固定连接的压力机支柱1-2，压力机悬顶1-4通过压力机支柱1-2与压力机底座1-1连接，压力机悬顶1-4可通过调节液压在压力机支柱1-2上移动，压力机悬顶1-4下方设有压力机压头1-3。
20.将煤岩体2-8放置在所述温控气-液密闭仓2内的煤岩底座2-7上，所述泵站3经所述负压抽气孔2-10、注气孔2-1、注水孔2-2、注温孔2-9对温控气-液密闭仓2内部的煤岩体2-8进行负压抽真空、饱气或饱水及变温调节，所述单轴压力机1通过所述传感压头2-12对温控气-液密闭仓2内部的煤岩体2-8施加轴向载荷，可测得在不同饱和状态下煤岩体2-8的强度，上述各种操作均由所述数控中心4进行控制。
21.工作原理：
22.s1.将打磨好的标准煤岩体2-8(50mm
×
100mm)放置在煤岩底座2-7上。
23.s2.将煤岩腔体2-11与变温腔2-3通过密封螺纹2-13与底盘2-5进行螺纹连接，并检查密封圈2-14和密封螺纹2-13处的密封性。
24.s3.调节压力机悬顶1-4高度，将温控气-液密闭仓2放置于压力机底座1-1上。
25.s4.将控温泵3-1、真空泵3-2、气泵3-3、水泵3-4与注温孔2-9、负压抽气孔2-10、注气孔2-1、注水孔2-2对应连接。
26.s5.根据实验方案，通过数控中心4分别向控温泵3-1、真空泵3-2、气泵3-3、水泵3-4发送指令，对煤岩体2-8进行饱气或饱水及变温调节。
27.s6.待达到实验方案中的饱和状态后，数控中心4控制单轴压力机1，对不同饱和状态下的煤岩体2-8进行单轴抗压测试，数据记录在数控中心4上。
28.s7.待试验完成后，调节压力机悬顶1-4高度，将温控气-液密闭仓2取下，密封螺纹2-13打开，取出破碎的煤岩体2-8，开展下一个煤岩体2-8试验，重复步骤s1-s6。
29.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
30.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。