煤巖力學參數檢測儀及其測定煤巖力學參數的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種利用超聲波動態檢測煤巖力學參數的技術，尤其涉及一種煤巖力學參數檢測儀及測定煤巖力學參數的方法。
【背景技術】
[0002]目前，國內外煤巖力學性質分析手段都是在實驗室條件下，對標準煤巖試件進行拉伸、壓縮、扭轉等破壞試驗，研究結果很難表現出煤巖試件內部裂隙變化的復雜性，更加無法準確地反映煤巖動態變化條件下的力學性質。盡管有些試驗研究利用超聲波分析煤巖試件力學性質，但由于超聲波發射方向和煤巖試件受力方向通常是一致的，因此無法準確反映煤巖試件裂隙的動態變化。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種能準確、科學的判斷煤巖力學參數的檢測儀及其測定煤巖力學參數的方法。
[0004]本發明的目的是通過以下技術方案實現的:
本發明的煤巖力學參數檢測儀，包括單軸壓力機和超聲波檢測儀，所述的單軸壓力機包括帶壓力讀數表的千斤頂、上工作平臺、下工作平臺、活動平臺和固定螺桿，所述超聲波檢測儀包括發射極、接收極和信號處理單元。
[0005]本發明的煤巖力學參數檢測儀，所述單軸壓力機上工作平臺和下工作平臺由固定螺桿固定，所述單軸壓力機活動平臺位于上工作平臺和下工作平臺中間，所述單軸壓力機帶壓力讀數表的千斤頂置于活動平臺和下工作平臺中間。
[0006]本發明的煤巖力學參數檢測儀，所述超聲波檢測儀發射極和接收極位于所述單軸壓力機活動平臺上，所述超聲波檢測儀發射極發出超聲波信號，所述超聲波檢測儀接收極接收由發射極發出的超聲波信號，并將該超聲波信號輸入到所述超聲波檢測儀信號處理單元，所述信號處理單元根據超聲波信號顯示出相應的超聲波參數。
[0007]本發明的上述的煤巖力學參數檢測儀測定煤巖力學參數的方法，包括:
首先，將煤巖試件放在單軸壓力機活動平臺上，把超聲波檢測儀發射極和接收極固定在煤巖試件的兩側，所述超聲波檢測儀發射極發出超聲波信號通過煤巖試件，所述超聲波檢測儀接收極接收到通過煤巖試件的超聲波信號，并將該超聲波信號輸入到所述超聲波檢測儀信號處理單元，所述信號處理單元根據超聲波信號顯示出相應的超聲波參數；
操作單軸壓力機帶壓力讀數表的千斤頂使活動平臺上升，利用單軸壓力機上工作平臺和活動平臺對煤巖試件產生單軸壓力，此時超聲波檢測儀信號處理單元會顯示出不同的超聲波參數；
之后，根據超聲波檢測儀信號處理單元所顯示超聲波參數的變化情況分析所述煤巖試件的力學參數。
[0008]由上述本發明提供的技術方案可以看出，本發明所述的煤巖力學參數檢測儀及其測定煤巖力學參數的方法，由于超聲波檢測儀可以對煤巖試件進行無損檢測，首先可以判斷出煤巖試件的基礎力學參數；通過單軸壓力機對煤巖試件施加不同大小的單軸壓力，可以利用超聲波檢測儀反映出通過煤巖試件的超聲波信號變化，從而表征出煤巖試件的受壓和內部裂隙變化情況，實現煤巖力學參數的動態檢測。由于單軸壓力作用方向垂直于超聲波傳播方向，煤巖試件內部的裂隙變化可以準確地被超聲波所捕捉到，所以煤巖力學參數的檢測結果更加準確。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明的煤巖力學參數檢測儀的原理框圖。
【具體實施方式】
[0010]本發明的煤巖力學參數檢測儀，其【具體實施方式】如圖1所示，包括單軸壓力機和超聲波檢測儀，所述的單軸壓力機包括帶壓力讀數表的千斤頂、上工作平臺、下工作平臺、活動平臺和固定螺桿，所述超聲波檢測儀包括發射極、接收極和信號處理單元。
[0011]本發明的上述煤巖力學參數檢測儀測定煤巖力學參數的方法，其【具體實施方式】是:
首先，將煤巖試件放在單軸壓力機活動平臺上，把超聲波檢測儀發射極和接收極固定在煤巖試件的兩側，所述超聲波檢測儀發射極發出超聲波信號通過煤巖試件，所述超聲波檢測儀接收極接收到通過煤巖試件的超聲波信號，并將該超聲波信號輸入到所述超聲波檢測儀信號處理單元，所述信號處理單元根據超聲波信號顯示出相應的超聲波參數；
操作單軸壓力機帶壓力讀數表的千斤頂使活動平臺上升，利用單軸壓力機上工作平臺和活動平臺對煤巖試件產生單軸壓力，此時超聲波檢測儀信號處理單元會顯示出不同的超聲波參數；
之后，根據超聲波檢測儀信號處理單元所顯示超聲波參數的變化情況分析所述煤巖試件的力學參數。
[0012]在檢測煤巖試件時，可在不同單軸壓力的作用條件下進行超聲波檢測，根據超聲波檢測儀顯示出不同的超聲波參數，從而分析煤巖的力學參數。
[0013]具體實施例中，超聲波檢測儀可以選用ZBL — U510非金屬檢測儀或其它型號的超聲波檢測儀。
[0014]本發明的能測定煤巖力學參數檢測儀結構簡單、攜帶方便，檢測數據準確可靠，可以動態地檢測煤巖力學參數變化，進而分析煤巖試件在單軸壓力作用下的裂隙演化規律。
[0015]以上所述，僅為本發明的【具體實施方式】但是本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員發明在本發明揭露的技術范圍內，可輕易的想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種煤巖力學參數檢測儀，其特征在于，包括單軸壓力機和超聲波檢測儀，所述的單軸壓力機包括帶壓力讀數表的千斤頂、上工作平臺、下工作平臺、活動平臺和固定螺桿，所述超聲波檢測儀包括發射極、接收極和信號處理單元。
2.根據權利要求1所述的煤巖力學參數檢測儀，其特征在于，所述單軸壓力機上工作平臺和下工作平臺由固定螺桿固定，所述單軸壓力機活動平臺位于上工作平臺和下工作平臺中間，所述單軸壓力機帶壓力讀數表的千斤頂置于活動平臺和下工作平臺中間。
3.根據權利要求1、2所述的煤巖力學參數檢測儀，其特征在于，所述超聲波檢測儀發射極和接收極位于所述單軸壓力機活動平臺上，所述超聲波檢測儀發射極發出超聲波信號，所述超聲波檢測儀接收極接收由發射極發出的超聲波信號，并將該超聲波信號輸入到所述超聲波檢測儀信號處理單元，所述信號處理單元根據超聲波信號顯示出相應的超聲波參數。
4.一種權利要求1、2和3所述的煤巖力學參數檢測儀測定煤巖力學參數的方法，其特征在于，包括: 首先，將煤巖試件放在單軸壓力機活動平臺上，把超聲波檢測儀發射極和接收極固定在煤巖試件的兩側，所述超聲波檢測儀發射極發出超聲波信號通過煤巖試件，所述超聲波檢測儀接收極接收到通過煤巖試件的超聲波信號，并將該超聲波信號輸入到所述超聲波檢測儀信號處理單元，所述信號處理單元根據超聲波信號顯示出相應的超聲波參數； 操作單軸壓力機帶壓力讀數表的千斤頂使活動平臺上升，利用單軸壓力機上工作平臺和活動平臺對煤巖試件產生單軸壓力，此時超聲波檢測儀信號處理單元會顯示出不同的超聲波參數； 之后，根據超聲波檢測儀信號處理單元所顯示超聲波參數的變化情況分析所述煤巖試件的力學參數。
5.根據權利要求4所述的煤巖力學參數檢測儀測定煤巖力學參數的方法，其特征在于，所述煤巖試件可以在不同單軸壓力作用下進行超聲波檢測，所述煤巖試件受到的單軸壓力方向與超聲波傳播方向垂直。
6.根據權利要求4和5所述的煤巖力學參數檢測儀測定煤巖力學參數的方法，其特征在于，通過超聲波檢測儀信號處理單元顯示的超聲波參數變化分析煤巖試件的力學參數。
【專利摘要】本發明公開了一種煤巖力學參數測試儀及其測定煤巖力學參數的方法，包括單軸壓力機，超聲波檢測儀。首先將超聲波檢測儀的發射極和接收極分別固定在煤巖試件的兩側，超聲波信號通過煤巖試件后，超聲波檢測儀信號處理單元會顯示出接收到的超聲波參數。單軸壓力機可以對煤巖試件產生不同的單軸壓力，當超聲波通過受到單軸壓力作用的煤巖試件時，超聲波檢測儀信號處理單元會顯示出不同的超聲波參數。通過分析超聲波參數的變化情況可以得到煤巖試件的力學參數。本發明的能測定煤巖力學參數檢測儀結構簡單、攜帶方便，檢測數據準確可靠，可以動態地檢測煤巖力學參數變化，進而分析煤巖試件在單軸壓力作用下的裂隙演化規律。
【IPC分類】G01N29-04
【公開號】CN104569150
【申請號】CN201310466777
【發明人】王家臣, 潘衛東, 宋二波, 張永強, 楊永瀟, 邢繼斌
【申請人】中國礦業大學(北京)
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月9日