基于声发射探测技术的岩石力学性质测试装置及方法

    公开(公告)号:CN110108551B

    公开(公告)日:2021-06-25

    申请号:CN201910468694.4

    申请日:2019-05-31

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于声发射探测技术的岩石力学性质测试装置及方法,包括机架,其上设有试样装载腔;试样装载腔,内部安放有方形围岩试样,所述围岩试样的中部设有岩样安装孔,所述岩样安装孔内匹配安装有岩石试样;围压加载系统,用于对试样装载腔内的围岩试样施加围压;第一轴压加载系统,用于对试样装载腔内的围岩试样单独施加轴压;第一轴压加载系统,用于对岩石试样单独施加轴压;声发射探测装置,用于对加载过程中围岩试样和岩石试样产生的声发射信号进行探测并采集。通过设置相互独立的第一轴压加载系统和第二轴压加载系统结合水平方向应力加载装置,对水平及垂直方向施加相互垂直的压力进而实验对岩石试样周围的真实受力环境进行模拟。

    高瓦斯致密煤层抽注一体化系统及方法

    公开(公告)号:CN110985110A

    公开(公告)日:2020-04-10

    申请号:CN201911306741.1

    申请日:2019-12-18

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高瓦斯致密煤层抽注一体化系统及方法,在煤层巷道中沿其延伸方向在煤层上交替布置注水钻孔和致裂导向钻孔;对致裂导向钻孔周围煤层进行微波照射加热并同时抽采瓦斯;待瓦斯抽采到一定程度后,停止加热,并向致裂导向钻孔内快速注入液氮,煤层由于快冷收缩产生裂隙;最后,通过注水钻孔向煤层注水;其中,注水钻孔位于致裂导向钻孔的致裂范围内。本发明既能够增加瓦斯的抽采与煤层的注水,也能够降低注水的工程量,以有效降低煤与瓦斯突出、冲击地压等当前严重威胁我国煤矿安全高效开采的动力灾害。

    一种防脱锚大变形锚杆及锚固方法

    公开(公告)号:CN110130959A

    公开(公告)日:2019-08-16

    申请号:CN201910405852.1

    申请日:2019-05-16

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种防脱锚大变形锚杆,包括膨胀锚固头以及带动膨胀锚固头膨胀的驱动机构,驱动机构包括锚杆主体、拉杆、第一支撑杆和第二支撑杆,膨胀锚固头套设在锚杆主体前端外,拉杆设置在锚杆主体中且两端从锚杆主体中穿出,膨胀锚固头与锚杆主体之间铰接连接有第一支撑杆,膨胀锚固头与拉杆前端之间铰接连接有第二支撑杆,锚杆主体的尾端设有托盘和第一锁紧螺母,拉杆尾端设有第二锁紧螺母。本发明通过锚杆主体和拉杆的带动膨胀锚固头挤压锚固,在围岩变形的过程中通过第一支撑杆和第二支撑杆的转动在实现锚杆让压的同时增加锚固端的挤压力,使得在一定范围内,围岩变形越大,膨胀锚固头锚固力越强,锚固的越稳定,实现了对矿山压力的利用。

    一种防脱锚大变形锚杆及锚固方法

    公开(公告)号:CN110130959B

    公开(公告)日:2020-10-09

    申请号:CN201910405852.1

    申请日:2019-05-16

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种防脱锚大变形锚杆,包括膨胀锚固头以及带动膨胀锚固头膨胀的驱动机构,驱动机构包括锚杆主体、拉杆、第一支撑杆和第二支撑杆,膨胀锚固头套设在锚杆主体前端外,拉杆设置在锚杆主体中且两端从锚杆主体中穿出,膨胀锚固头与锚杆主体之间铰接连接有第一支撑杆,膨胀锚固头与拉杆前端之间铰接连接有第二支撑杆,锚杆主体的尾端设有托盘和第一锁紧螺母,拉杆尾端设有第二锁紧螺母。本发明通过锚杆主体和拉杆的带动膨胀锚固头挤压锚固,在围岩变形的过程中通过第一支撑杆和第二支撑杆的转动在实现锚杆让压的同时增加锚固端的挤压力,使得在一定范围内,围岩变形越大,膨胀锚固头锚固力越强,锚固的越稳定,实现了对矿山压力的利用。

    高压脉冲流体输出装置及岩石水压致裂方法

    公开(公告)号:CN111980879B

    公开(公告)日:2021-05-28

    申请号:CN202010688943.3

    申请日:2020-07-17

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高压脉冲流体输出装置及岩石水压致裂方法,该高压脉冲流体输出装置,包括受电液伺服阀控制的双作用液压缸以及第一单作用脉冲增压缸和第二单作用脉冲增压缸,第二单作用脉冲增压缸上设有用于间接测量其内部增压活塞移动速度的位移传感器,第一单作用脉冲增压缸和第二单作用脉冲增压缸的单向出液孔连接至高压输出总管;高压输出总管上设置有压力传感器和流量传感器,压力传感器、流量传感器、位移传感器和电液伺服阀均与伺服控制器电性连接。本发明采用电液伺服阀控制的双作用液压缸与两侧第一单作用脉冲增压缸和第二脉冲增压连接,能够实现精准的水力脉冲压力和脉冲流量控制,具有结构简单,稳定性强的优点。

    高瓦斯致密煤层抽注一体化系统及方法

    公开(公告)号:CN110985110B

    公开(公告)日:2021-06-25

    申请号:CN201911306741.1

    申请日:2019-12-18

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高瓦斯致密煤层抽注一体化系统及方法,在煤层巷道中沿其延伸方向在煤层上交替布置注水钻孔和致裂导向钻孔;对致裂导向钻孔周围煤层进行微波照射加热并同时抽采瓦斯;待瓦斯抽采到一定程度后,停止加热,并向致裂导向钻孔内快速注入液氮,煤层由于快冷收缩产生裂隙;最后,通过注水钻孔向煤层注水;其中,注水钻孔位于致裂导向钻孔的致裂范围内。本发明既能够增加瓦斯的抽采与煤层的注水,也能够降低注水的工程量,以有效降低煤与瓦斯突出、冲击地压等当前严重威胁我国煤矿安全高效开采的动力灾害。

    高压脉冲流体输出装置及岩石水压致裂方法

    公开(公告)号:CN111980879A

    公开(公告)日:2020-11-24

    申请号:CN202010688943.3

    申请日:2020-07-17

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种高压脉冲流体输出装置及岩石水压致裂方法,该高压脉冲流体输出装置,包括受电液伺服阀控制的双作用液压缸以及第一单作用脉冲增压缸和第二单作用脉冲增压缸,第二单作用脉冲增压缸上设有用于间接测量其内部增压活塞移动速度的位移传感器,第一单作用脉冲增压缸和第二单作用脉冲增压缸的单向出液孔连接至高压输出总管;高压输出总管上设置有压力传感器和流量传感器,压力传感器、流量传感器、位移传感器和电液伺服阀均与伺服控制器电性连接。本发明采用电液伺服阀控制的双作用液压缸与两侧第一单作用脉冲增压缸和第二脉冲增压连接,能够实现精准的水力脉冲压力和脉冲流量控制,具有结构简单,稳定性强的优点。

    考虑层理微观结构的页岩物模试样及制备方法与制备装置

    公开(公告)号:CN111562166B

    公开(公告)日:2020-10-02

    申请号:CN202010672063.7

    申请日:2020-07-14

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种考虑层理微观结构的页岩物模试样及制备方法与制备装置,该页岩物模试样制备方法,包括如下在填充层隔板外镀低熔点镀膜;将多块镀有镀膜的填充层隔板平行插入试样模具内;在试样模具内浇筑配置好的填充层相似材料并凝结,获得试样初始骨架;对试样初始骨架进行加热,熔化低熔点镀膜后将填充层隔板从试样初始骨架中拔出;将试样初始骨架中熔化的低熔点镀膜清除后,在试样初始骨架中原先填充层隔板位置处填充配置好的细层相似材料,并凝结养护即得页岩物模试样。利用上述制备方法可以成功的制备出了含有层理微观结构的页岩物模试样。

    考虑层理微观结构的页岩物模试样及制备方法与制备装置

    公开(公告)号:CN111562166A

    公开(公告)日:2020-08-21

    申请号:CN202010672063.7

    申请日:2020-07-14

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种考虑层理微观结构的页岩物模试样及制备方法与制备装置,该页岩物模试样制备方法,包括如下在填充层隔板外镀低熔点镀膜;将多块镀有镀膜的填充层隔板平行插入试样模具内;在试样模具内浇筑配置好的填充层相似材料并凝结,获得试样初始骨架;对试样初始骨架进行加热,熔化低熔点镀膜后将填充层隔板从试样初始骨架中拔出;将试样初始骨架中熔化的低熔点镀膜清除后,在试样初始骨架中原先填充层隔板位置处填充配置好的细层相似材料,并凝结养护即得页岩物模试样。利用上述制备方法可以成功的制备出了含有层理微观结构的页岩物模试样。

    基于声发射探测技术的岩石力学性质测试装置及方法

    公开(公告)号:CN110108551A

    公开(公告)日:2019-08-09

    申请号:CN201910468694.4

    申请日:2019-05-31

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于声发射探测技术的岩石力学性质测试装置及方法,包括机架,其上设有试样装载腔;试样装载腔,内部安放有方形围岩试样,所述围岩试样的中部设有岩样安装孔,所述岩样安装孔内匹配安装有岩石试样;围压加载系统,用于对试样装载腔内的围岩试样施加围压;第一轴压加载系统,用于对试样装载腔内的围岩试样单独施加轴压;第一轴压加载系统,用于对岩石试样单独施加轴压;声发射探测装置,用于对加载过程中围岩试样和岩石试样产生的声发射信号进行探测并采集。通过设置相互独立的第一轴压加载系统和第二轴压加载系统结合水平方向应力加载装置,对水平及垂直方向施加相互垂直的压力进而实验对岩石试样周围的真实受力环境进行模拟。

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