CN106501102A - 一种煤岩***冲击损伤测试方法及装置 - Google Patents

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穆朝民
石必明
宫能平
李重情
韩靖
钱杰
张永春
侯松
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Abstract

本发明公开了一种煤岩***冲击损伤测试方法及装置，属于介质损伤力学和冲击动力学研究领域。将测量导线置于试件内，屏蔽线引出并连接于测量仪，然后将均匀缠绕线圈的线圈套置于试件外；然后将***和***放置于***腔内，***通过母线与点火器连接；架设好数字散斑仪，并通过数据线连接于计算机；然后操作点火器进行点火，通过***引爆***，通过测量仪记录测量导线切割磁力线信息、计算机记录数字散斑仪测得的数字图像信息；再通过反演分析和图像处理得到试件损伤特性。优点在于：通过本发明可以精确量化研究煤岩介质在***冲击作用下的损伤特性。

Description

一种煤岩***冲击损伤测试方法及装置
技术领域
本发明涉及介质损伤力学和冲击动力学研究领域，尤其是涉及一种煤岩***冲击损伤测试方法及装置。
背景技术
随着煤矿开采深度的增加，千米深井也在不断涌现，伴随而来的是开采条件的进一步复杂化，如矿井地应力和瓦斯压力增大、瓦斯含量增高；相应地，冲击地压、煤与瓦斯突出、瓦斯***等灾害问题也呈上升趋势，且破坏程度也愈来愈严重。
当煤岩体中的压力超过煤岩体本身的强度极限时，会导致积聚的能量突然释放，在井巷内发生强冲击效应，造成巨大的破坏和损伤；煤与瓦斯突出以及瓦斯***的破坏损伤作用也如此，呈现高强度冲击、瞬态性特点。传统的静态、准动态等实验方式和测量手段很难真实、全面地反应瞬间、强动力冲击效应带来的损伤效果，因此，为了更真实有效地反应煤岩在冲击地压、瓦斯***等动力冲击作用下的损伤情况，有必要发明一种既能体现强动力瞬间冲击作用又能精确有效量测损伤效应的测试方法和装置，为研究煤岩在各种冲击动力作用下的损伤特性研究提供支持，为防范冲击动力事故或降低相关事故后果严重性提供依据。
发明内容
针对现有的技术问题，本发明提供了一种煤岩***冲击损伤测试方法及装置，通过对***冲击、位移变化切割磁力线和数字图像采集分析的设计，可以精确量化研究煤岩介质在***冲击作用下的损伤特性。
本发明采用的技术方案为：
一种煤岩***冲击损伤测试方法，其具体步骤包括：
1)将测量导线置于试件内，制作试件，并将连接测量导线的屏蔽线引出试件；
2)将线圈均匀缠绕于线圈套上，后将试件放置于线圈套内；
3)将***腔、固定支架和冲击桩放置好后，开启锁紧法兰，放置***和***，将连接***的母线引出并连接于点火器，然后，将锁紧法兰密封锁紧；
4)将线圈与电源连接，屏蔽线与测量仪连接；架设好数字散斑仪，并通过数据线连接于计算机；
5)检查各连接的完好情况，接通电源，打开测量仪、数字散斑仪和计算机；
6)操作点火器进行点火，通过***引爆***，***冲击作用通过冲击桩传递给试件；
7)测量仪记录测量导线切割线圈形成磁力线的数据信息，计算机记录数字散斑仪测得的数据信息，通过反演分析和数字图像处理，得到试件在***冲击作用下的损伤特性。
一种实现煤岩***冲击损伤测试方法的装置，其包括***腔，固定支架，冲击桩，试件，锁紧法兰，***，***，母线，点火器，线圈套，线圈，电源，测量导线，屏蔽线，测量仪，数字散斑仪，数据线，计算机；所述***腔通过固定支架固定，***腔顶部设有母线进出孔；所述冲击桩位于***腔下部，且冲击桩进入***腔；所述试件位于冲击桩下面；所述锁紧法兰由法兰盘、柔性垫片、螺栓和螺母组成，且位于1/7～1/5***腔处，通过开启锁紧法兰放置***和***于***腔内；所述点火器通过母线与***相连；所述线圈套套于试件外，线圈套直径至少比试件直径大2cm；所述线圈均匀缠绕于线圈套上，并与电源连接；所述测量导线置于试件内；所述屏蔽线接于测量导线两端，并连接测量仪，测量仪用以记录测量导线切割磁力线信息；所述数字散斑仪通过数据线连接计算机。
进一步，所述屏蔽线由导线和由非磁性材料制成的屏蔽层组成。
本发明的有益效果是，通过本发明可以更加真实地再现冲击地压、煤与瓦斯突出及瓦斯***等强冲击产生的破坏损伤效应；同时通过数字散斑技术以及利用切割磁力线进行反演出应力应变关系，更加精确量化地研究了煤岩介质在***冲击作用下的损伤特性。
附图说明
图1为本发明实施例一的结构示意图。
图2为线圈套与试件位置关系图。
图3为本发明实施例二的结构示意图。
其中：1-***腔，2-固定支架，3-冲击桩，4-试件，5-锁紧法兰，6-***，7-***，8-母线，9-点火器，10-线圈套，11-线圈，12-电源，13-测量导线，14-屏蔽线，15-测量仪，16-数字散斑仪，17-数据线，18-计算机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。
如图1所示为本发明实施例一的结构示意图，一种煤岩***冲击损伤测试方法的装置，其包括***腔1，固定支架2，冲击桩3，试件4，锁紧法兰5，***6，***7，母线8，点火器9，线圈套10，线圈11，电源12，测量导线13，屏蔽线14，测量仪15，数字散斑仪16，数据线17，计算机18；***腔1通过固定支架2固定，***腔1顶部设有母线8进出孔；冲击桩3位于***腔1下部，且冲击桩3进入***腔1；试件4位于冲击桩3下面；锁紧法兰5由法兰盘、柔性垫片、螺栓和螺母组成，且位于1/7～1/5***腔1处，通过开启锁紧法兰5放置***6和***7于***腔1内；点火器9通过母线8与***7相连；线圈套10套于试件4外，如图2所示，线圈套10直径至少比试件4直径大2cm；线圈11均匀缠绕于线圈套10上，并与电源12连接；测量导线13置于试件4内；屏蔽线14由导线和由非磁性材料制成的屏蔽层组成，其从测量导线13两端引出，连接于测量仪15；测量仪15用以记录测量导线13切割磁力线信息；数字散斑仪16用以采集试件冲击损伤图像信息，其通过数据线17连接于计算机18。
如图3所示为本发明实施例二的结构示意图，其与实施例一基本相同，唯一区别在于，为了考察尺寸效应，实施例二的试件4尺寸比实施例一的大，相应地，冲击桩3在实施例一基础上外接了扩散型部分与试件尺寸对应，以保证***冲击作用均匀作用于试件4。
一种煤岩***冲击损伤测试方法，其包括：
1)将测量导线13置于试件4内，制作试件4，并将连接测量导线13的屏蔽线14引出试件4；
2)将线圈11均匀缠绕于线圈套10上，后将试件4放置于线圈套10内；
3)将***腔1、固定支架2和冲击桩3放置好后，开启锁紧法兰5，放置***6和***7，将连接***7的母线8引出并连接于点火器9，然后，将锁紧法兰3密封锁紧；
4)将线圈11与电源12连接，屏蔽线14与测量仪15连接；架设好数字散斑仪16，并通过数据线17连接于计算机18；
5)检查各连接的完好情况，接通电源12，打开测量仪15、数字散斑仪16和计算机18；
6)操作点火器9进行点火，通过***7引爆***6，***冲击作用通过冲击桩3传递给试件4；
7)测量仪15记录测量导线13切割线圈11形成磁力线的数据信息，计算机18记录数字散斑仪16测得的数据信息，通过反演分析和数字图像处理，得到试件4在***冲击作用下的损伤特性。
最后应当说明的是，以上内容仅用于说明本发明的技术方案，而非对其保护范围进行限制，本领域技术人员对本发明进行的相关修改或等同替换，均不脱离本发明技术方案的有效范围。

Claims (3)

1.一种煤岩***冲击损伤测试方法，其特征在于，该方法具体步骤包括：
1)将测量导线(13)置于试件(4)内，制作试件(4)，并将连接测量导线(13)的屏蔽线(14)引出试件(4)；
2)将线圈(11)均匀缠绕于线圈套(10)上，后将试件(4)放置于线圈套(10)内；
3)将***腔(1)、固定支架(2)和冲击桩(3)放置好后，开启锁紧法兰(5)，放置***(6)和***(7)，将连接***(7)的母线(8)引出并连接于点火器(9)，然后，将锁紧法兰(3)密封锁紧；
4)将线圈(11)与电源(12)连接，屏蔽线(14)与测量仪(15)连接；架设好数字散斑仪(16)，并通过数据线(17)连接于计算机(18)；
5)检查各连接的完好情况，接通电源(12)，打开测量仪(15)、数字散斑仪(16)和计算机(18)；
6)操作点火器(9)进行点火，通过***(7)引爆***(6)，***冲击作用通过冲击桩(3)传递给试件(4)；
7)测量仪(15)记录测量导线(13)切割线圈(11)形成磁力线的数据信息，计算机(18)记录数字散斑仪(16)测得的数据信息，通过反演分析和数字图像处理，得到试件(4)在***冲击作用下的损伤特性。
2.一种实现权利要求1所述煤岩***冲击损伤测试方法的装置，其特征在于该装置包括***腔(1)，固定支架(2)，冲击桩(3)，试件(4)，锁紧法兰(5)，***(6)，***(7)，母线(8)，点火器(9)，线圈套(10)，线圈(11)，电源(12)，测量导线(13)，屏蔽线(14)，测量仪(15)，数字散斑仪(16)，数据线(17)，计算机(18)；所述***腔(1)通过固定支架(2)固定，***腔(1)顶部设有母线(8)进出孔；所述冲击桩(3)位于***腔(1)下部，且冲击桩(3)进入***腔(1)；所述试件(4)位于冲击桩(3)下面；所述锁紧法兰(5)由法兰盘、柔性垫片、螺栓和螺母组成，且位于1/7～1/5***腔(1)处，通过开启锁紧法兰(5)放置***(6)和***(7)于***腔(1)内；所述点火器(9)通过母线(8)与***(7)相连；所述线圈套(10)套于试件(4)外，线圈套(10)直径至少比试件(4)直径大2cm；所述线圈(11)均匀缠绕于线圈套(10)上，并与电源(12)连接；所述测量导线(13)置于试件(4)内；所述屏蔽线(14)接于测量导线(13)两端，并连接测量仪(15)，测量仪(15)用以记录测量导线(13)切割磁力线信息；所述数字散斑仪(16)通过数据线(17)连接计算机(18)。
3.根据权利要求2所述的一种煤岩***冲击损伤测试装置，其特征在于，所述屏蔽线(14)由导线和由非磁性材料制成的屏蔽层组成。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4862021A (en) * 1987-12-10 1989-08-29 Larocca Edward W Explosively driven power supply
CN1888811A (zh) * 2006-07-19 2007-01-03 中国科学院等离子体物理研究所 ***开关起爆装置
CN101852705A (zh) * 2010-06-18 2010-10-06 南京理工大学 多次冲击下材料动态损伤的评价方法
CN203203487U (zh) * 2012-12-31 2013-09-18 广东宏大***股份有限公司 运用导爆管进行缓冲毫秒微差***减震的装置
CN105043634A (zh) * 2015-07-09 2015-11-11 大连理工大学 一种炮孔内***爆轰压力的测量方法
CN105352696A (zh) * 2015-11-17 2016-02-24 北京理工大学 ***冲击下井下管柱动态响应测试***及测试方法
CN205538785U (zh) * 2016-04-01 2016-08-31 陈万祥 一种岩石中***径向运动速度测试装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4862021A (en) * 1987-12-10 1989-08-29 Larocca Edward W Explosively driven power supply
CN1888811A (zh) * 2006-07-19 2007-01-03 中国科学院等离子体物理研究所 ***开关起爆装置
CN101852705A (zh) * 2010-06-18 2010-10-06 南京理工大学 多次冲击下材料动态损伤的评价方法
CN203203487U (zh) * 2012-12-31 2013-09-18 广东宏大***股份有限公司 运用导爆管进行缓冲毫秒微差***减震的装置
CN105043634A (zh) * 2015-07-09 2015-11-11 大连理工大学 一种炮孔内***爆轰压力的测量方法
CN105352696A (zh) * 2015-11-17 2016-02-24 北京理工大学 ***冲击下井下管柱动态响应测试***及测试方法
CN205538785U (zh) * 2016-04-01 2016-08-31 陈万祥 一种岩石中***径向运动速度测试装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
熊昌彦: "电磁法和压阻法同时测量爆压的探索", 《***与冲击》 *

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