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获取块状及粉状煤岩体破碎强度的侧限单向压缩试验装置及智能识别方法

542   编辑:北方有色网   来源:深地科学与工程云龙湖实验室, 徐州工程学院  
2025-10-21 14:20:28
权利要求

1.一种获取块状及粉状煤岩体破碎强度的侧限单向压缩试验装置,其特征在于,所述获取块状及粉状煤岩体破碎强度的侧限单向压缩试验装置包括液压集成装置,所述液压集成装置上设置有智能感知固定底座,所述智能感知固定底座上能够拆卸地设置有块粉罐,所述块粉罐的内壁进行抛光处理,且配置成能够放置块状及粉状的煤岩体;所述块粉罐上能够拆卸地设置有可拆装活塞,所述可拆装活塞的活塞部分插装在所述块粉罐内,且和所述块粉罐的内壁形成滑动配合,在所述液压集成装置作用下所述可拆装活塞的活塞部分能够沿所述块粉罐轴线的方向滑动,并能够挤压所述块状及粉状的煤岩体;所述智能感知固定底座内置有计算系统,所述计算系统基于阈值分割与线性回归的高压区切线横交距估计的智能算法,且配置成能够根据所述块状及粉状的煤岩体的挤压破碎过程,通过压力测试得到一条压力-密度半对数关系曲线,然后根据曲线识别出低压阈值区和高压阈值区,并分别得出所述高压阈值区与所述低压阈值区的函数方程式f(x)和g(x),然后分别求出f(x)的切线与X轴的交点和g(x)的切线与X轴的交点,两交点之间的距离即为所述块状及粉状的煤岩体的破碎强度范围。

2.根据权利要求1所述的获取块状及粉状煤岩体破碎强度的侧限单向压缩试验装置,其特征在于,所述计算系统包括压力感知器、位移感知器和控制器,所述压力感知器配置成能够测量所述块状及粉状的煤岩体所承受的压力;所述位移感知器配置成能够监测所述可拆装活塞的活塞部分的行程;所述控制器同时和所述压力感知器、所述位移感知器电性连接,且配置成能够接收所述压力感知器传输的压力信号和所述位移感知器传输的位移信号,并能够基于阈值分割与线性回归的高压区切线横交距估计的智能算法,通过压力测试得到一条压力-密度半对数关系曲线。

3.根据权利要求2所述的获取块状及粉状煤岩体破碎强度的侧限单向压缩试验装置,其特征在于,所述智能感知固定底座还内置有自动警报装置,所述自动警报装置配置成在所述压力感知器感应的所述块状及粉状的煤岩体所承受的压力大于第一预设值时,或所述压力感知器感应的所述块状及粉状的煤岩体所承受的压力与所述液压集成装置所施加的压力差距大于第二预设值时,报警并停止所述液压集成装置。

4.根据权利要求1所述的获取块状及粉状煤岩体破碎强度的侧限单向压缩试验装置,其特征在于,所述块粉罐上固定套接有可拆装箍圈。

5.根据权利要求4所述的获取块状及粉状煤岩体破碎强度的侧限单向压缩试验装置,其特征在于,所述智能感知固定底座上沿周向设置有多个可移动支架,所述可移动支架能够沿所述块粉罐径向的方向滑动,且能够固定在所述智能感知固定底座上,并配置成能够沿轴向支撑所述块粉罐。

6.根据权利要求4所述的获取块状及粉状煤岩体破碎强度的侧限单向压缩试验装置,其特征在于,所述可拆装箍圈的材质为TC4钛合金或TC18钛合金。

7.根据权利要求1所述的获取块状及粉状煤岩体破碎强度的侧限单向压缩试验装置,其特征在于,所述智能感知固定底座的材质为HT250铸铁或HT300铸铁。

8.根据权利要求1所述的获取块状及粉状煤岩体破碎强度的侧限单向压缩试验装置,其特征在于,所述块粉罐的材质为45Cr合金钢或45钢。

9.根据权利要求1所述的获取块状及粉状煤岩体破碎强度的侧限单向压缩试验装置,其特征在于,所述可拆装活塞的材质为4032合金或4043铝合金。

10.一种获取块状及粉状煤岩体破碎强度的智能识别方法,采用如权利要求5所述的获取块状及粉状煤岩体破碎强度的侧限单向压缩试验装置,其特征在于,所述获取块状及粉状煤岩体破碎强度的智能识别方法包括如下步骤:

a:准备阶段,将块状及粉状煤岩体倒入块粉罐内,然后将可拆装活塞能够拆卸地安装在所述块粉罐上,然后将可拆装箍圈固定套接在所述块粉罐上,形成密闭容器,然后将所述块粉罐能够拆卸地安装在智能感知固定底座上,然后将可移动支架移动至合适位置,并固定在所述智能感知固定底座上,然后将所述智能感知固定底座放置在所述液压集成装置的液压工位处;

b:测试阶段,启动所述液压集成装置,调整所述液压集成装置的下压速度为0.5-1.0MPa/s,通过计算系统基于阈值分割与线性回归的高压区切线横交距估计的智能算法,实时反馈数据并生成动态曲线,达到高阈值线性区时,关闭所述液压集成装置并输出所述块状及粉状煤岩体的破碎强度数据范围;

c:结束阶段:卸载所述液压集成装置,然后将所述可拆装活塞和所述可拆装箍圈拆下,然后保存试样,然后导出所述块状及粉状煤岩体的破碎强度数据范围并关闭设备,然后清洗所述可拆装活塞和所述块粉罐。

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及矿山岩体力学研究技术领域,特别是涉及一种获取块状及粉状煤岩体破碎强度的侧限单向压缩试验装置及智能识别方法。

背景技术

[0002]随着全球能源需求持续攀升,煤矿开采深度正以年均5-8米的速率向千米级深部拓展。这一趋势导致地下工程围岩应力环境呈非线性恶化,深部高地应力、高岩溶水压及复杂地质构造的耦合作用,使得岩体破碎带、松散煤岩层等不良地质体占比从浅部的15%-20%骤增至深部的40%-60%,这类地质体具有显著的非均质性、各向异性和流变特性,其力学性能的精准评估已成为保障煤矿安全生产的核心技术难题。

[0003]当前工程实践中,岩体力学性能测试技术存在显著的应用局限性;其中基于点荷载试验、单轴压缩试验的传统测试方法,其理论模型建立在连续介质力学基础上,仅适用于完整性系数大于0.75的岩体,难以反映破碎岩体的真实力学行为;注浆加固辅助测试法虽能通过预加固手段提高岩体完整性,但面对块状-粉状混合结构的煤岩体时,浆液渗透效果的不可控性导致测试结果离散性高达30%-50%,无法满足工程设计对强度参数的精度要求(误差需控制在10%以内)。这种技术空白直接导致深部巷道支护设计中,锚杆(索)锚固力设计误差达20%-35%,顶板垮落事故发生率较浅部矿井高出2-3倍,从而导致地下作业过程中存在较大地安全隐患。

发明内容

[0004]基于此,有必要针对目前测定块状及粉状煤岩体破碎强度存在技术空缺,导致地下作业过程中存在较大安全隐患的问题,提供一种获取块状及粉状煤岩体破碎强度的侧限单向压缩试验装置及智能识别方法。

[0005]上述目的通过下述技术方案实现:

[0006]一种获取块状及粉状煤岩体破碎强度的侧限单向压缩试验装置,所述获取块状及粉状煤岩体破碎强度的侧限单向压缩试验装置包括液压集成装置,所述液压集成装置上设置有智能感知固定底座,所述智能感知固定底座上能够拆卸地设置有块粉罐,所述块粉罐的内壁进行抛光处理,且配置成能够放置块状及粉状的煤岩体;所述块粉罐上能够拆卸地设置有可拆装活塞,所述可拆装活塞的活塞部分插装在所述块粉罐内,且和所述块粉罐的内壁形成滑动配合,在所述液压集成装置作用下所述可拆装活塞的活塞部分能够沿所述块粉罐轴线的方向滑动,并能够挤压所述块状及粉状的煤岩体;所述智能感知固定底座内置有计算系统,所述计算系统基于阈值分割与线性回归的高压区切线横交距估计的智能算法,且配置成能够根据所述块状及粉状的煤岩体的挤压破碎过程,通过压力测试得到一条压力-密度半对数关系曲线,然后根据曲线识别出低压阈值区和高压阈值区,并分别得出所述高压阈值区与所述低压阈值区的函数方程式f(x)和g(x),然后分别求出f(x)的切线与X轴的交点和g(x)的切线与X轴的交点,两交点之间的距离即为所述块状及粉状的煤岩体的破碎强度范围。

[0007]进一步地,所述计算系统包括压力感知器、位移感知器和控制器,所述压力感知器配置成能够测量所述块状及粉状的煤岩体所承受的压力;所述位移感知器配置成能够监测所述可拆装活塞的活塞部分的行程;所述控制器同时和所述压力感知器、所述位移感知器电性连接,且配置成能够接收所述压力感知器传输的压力信号和所述位移感知器传输的位移信号,并能够基于阈值分割与线性回归的高压区切线横交距估计的智能算法,通过压力测试得到一条压力-密度半对数关系曲线。

[0008]进一步地,所述智能感知固定底座还内置有自动警报装置,所述自动警报装置配置成在所述压力感知器感应的所述块状及粉状的煤岩体所承受的压力大于第一预设值时,或所述压力感知器感应的所述块状及粉状的煤岩体所承受的压力与所述液压集成装置所施加的压力差距大于第二预设值时,报警并停止所述液压集成装置。

[0009]进一步地,所述块粉罐上固定套接有可拆装箍圈。

[0010]进一步地,所述智能感知固定底座上沿周向设置有多个可移动支架,所述可移动支架能够沿所述块粉罐径向的方向滑动,且能够固定在所述智能感知固定底座上,并配置成能够沿轴向支撑所述块粉罐。

[0011]进一步地,所述可拆装箍圈的材质为TC4钛合金或TC18钛合金。

[0012]进一步地,所述智能感知固定底座的材质为HT250铸铁或HT300铸铁。

[0013]进一步地,所述块粉罐的材质为45Cr合金钢或45钢。

[0014]进一步地,所述可拆装活塞的材质为4032铝合金或4043铝合金。

[0015]本发明还提供了一种获取块状及粉状煤岩体破碎强度的智能识别方法,采用一种获取块状及粉状煤岩体破碎强度的侧限单向压缩试验装置,所述获取块状及粉状煤岩体破碎强度的智能识别方法包括如下步骤:

[0016]a:准备阶段,将块状及粉状煤岩体倒入块粉罐内,然后将可拆装活塞能够拆卸地安装在所述块粉罐上,然后将可拆装箍圈固定套接在所述块粉罐上,形成密闭容器,然后将所述块粉罐能够拆卸地安装在智能感知固定底座上,然后将可移动支架移动至合适位置,并固定在所述智能感知固定底座上,然后将所述智能感知固定底座放置在所述液压集成装置的液压工位处;

[0017]b:测试阶段,启动所述液压集成装置,调整所述液压集成装置的下压速度为0.5-1.0MPa/s,通过计算系统基于阈值分割与线性回归的高压区切线横交距估计的智能算法,实时反馈数据并生成动态曲线,达到高阈值线性区时,关闭所述液压集成装置并输出所述块状及粉状煤岩体的破碎强度数据范围;

[0018]c:结束阶段:卸载所述液压集成装置,然后将所述可拆装活塞和所述可拆装箍圈拆下,然后保存试样,然后导出所述块状及粉状煤岩体的破碎强度数据范围并关闭设备,然后清洗所述可拆装活塞和所述块粉罐。

[0019]本发明的有益效果是:

[0020]本发明涉及一种获取块状及粉状煤岩体破碎强度的侧限单向压缩试验装置及智能识别方法,通过设置基于阈值分割与线性回归的高压区切线横交距估计的智能算法的计算系统,能够根据块状及粉状的煤岩体的挤压破碎过程,通过压力测试得到一条压力-密度半对数关系曲线,然后根据该曲线得到块状及粉状的煤岩体的破碎强度范围,从而能够填补技术空白,保障地下采矿作业时的安全性。

[0021]进一步的,与现有技术相比,获取块状及粉状煤岩体破碎强度的侧限单向压缩试验装置结构精巧,测量所需岩样较少,同等样本量可支持多次试验,在显著提高试验效率的同时,还能够节约试验成本。

[0022]进一步的,通过设置可拆装箍圈,可通过提高块粉罐结构强度的方式,既能够提高装置的整体稳定性,又能够保障试验的顺利进行。

[0023]进一步的,通过设置可移动支架,可沿轴向对块粉罐进行支撑,在避免块粉罐歪斜的同时,既能够提高装置的整体稳定性,又能够保障试验的顺利进行。

[0024]进一步的,通过设置自动警报装置,当压力感知器感应的块状及粉状的煤岩体所承受的压力大于第一预设值时,或压力感知器感应的块状及粉状的煤岩体所承受的压力与液压集成装置所施加的压力差距大于第二预设值时,自动警报装置可自动报警并停止液压集成装置,在避免无效试验的同时,确保测量结果的精确性和试验的安全进行。

附图说明

[0025]图1为本发明实施例提供的去掉液压集成装置的获取块状及粉状煤岩体破碎强度的侧限单向压缩试验装置的立体结构示意图;

[0026]图2为本发明实施例提供的获取块状及粉状煤岩体破碎强度的侧限单向压缩试验装置的立体结构示意图;

[0027]图3为本发明实施例提供的块状及粉状煤岩体挤压破碎时压力-密度半对数关系曲线图。

[0028]其中:

[0029]1、智能感知固定底座;101、滑槽;2、可拆装活塞;3、可拆装箍圈;4、块粉罐;5、液压集成装置;6、可移动支架。

具体实施方式

[0030]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下通过实施例,并结合附图,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

[0031]本文中为组件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本文所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。

[0032]在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

[0033]下面参照图1和图2来描述本发明实施例提供的一种获取块状及粉状煤岩体破碎强度的侧限单向压缩试验装置,其特别适用于获取块状及粉状煤岩体的破碎强度,当然,其也同样适用于获取其他种类矿石的破碎强度。

[0034]具体的,获取块状及粉状煤岩体破碎强度的侧限单向压缩试验装置设置为包括液压集成装置5;在液压集成装置5上设置有智能感知固定底座1,智能感知固定底座1整体为圆柱结构,且在安装时竖直设置;在智能感知固定底座1的顶部竖直设置有块粉罐4,块粉罐4的顶部同轴开设有容纳槽,容纳槽用于容纳块状及粉状的煤岩体,在块粉罐4的底部同轴开设有凹槽,在智能感知固定底座1的顶部同轴且固定设置有螺栓,块粉罐4在安装时通过凹槽螺纹套接在螺栓上;在块粉罐4的顶部设置有可拆装活塞2,可拆装活塞2具有基座部分和活塞部分,其中基座部分为环形套筒结构,且在安装时螺纹套接在块粉罐4的顶部,活塞部分在安装时插装在块粉罐4内,且和块粉罐4的内壁形成滑动配合,块粉罐4的内壁进行抛光处理,保证活塞部分的平稳滑动,在液压集成装置5作用下可拆装活塞2的活塞部分能够沿块粉罐4轴线的方向滑动,并能够挤压块状及粉状的煤岩体。

[0035]智能感知固定底座1内置有计算系统,计算系统基于阈值分割与线性回归的高压区切线横交距估计的智能算法,且配置成能够根据块状及粉状的煤岩体的挤压破碎过程,如图3所示,通过压力测试得到一条压力-密度半对数关系曲线,然后根据曲线识别出低压阈值区和高压阈值区,并分别得出高压阈值区与低压阈值区的函数方程式f(x)和g(x),然后分别求出f(x)的切线与X轴的交点和g(x)的切线与X轴的交点,两交点之间的距离即为块状及粉状的煤岩体的破碎强度范围;相比仅适用于完整岩体的单轴压缩试验及无法处理混合介质的注浆加固法,本装置通过侧限约束与智能算法,实现了块状及粉状煤岩体破碎强度的精准测试;同时,通过量化破碎强度范围与团聚体残留率,为深部煤矿顶板支护参数设计、巷道稳定性评估提供数据支撑,降低因岩体力学性能误判导致的安全事故风险。

[0036]具体的,在测定了块状及粉状的煤岩体相对密度D与压力的曲线D-lgP后,可以用如下方法确定某压力下成型的块状及粉状的煤岩体内的团聚体残留百分数f:

[0037]由D-lgP的曲线上可以看出有关系:

[0038]dD/dlgP=K(K为常数);

[0039]在团聚体未破碎前,D取决于团聚体间的孔隙率θ′,而与团聚体内部的孔隙无关,而D=1-θ′,因为

[0040]θ′=1-[(Va+Vm)/v]=1-[1+(1/Da-1)f]D;

[0041]式中,V为块状及粉状的煤岩体的体积,Va为团聚体内部孔体积,Vm为粉末净体积,Da为团聚体相对密度,f为团聚体百分数,D为块状及粉状的煤岩体的相对密度,进而可得,

[0042]dD/dlgP=DaK/[(1-Da)f+Da];

[0043]当外力P小于团聚体起始破碎压力P1时,f为初始粉末中的团聚体分数f0,则此时D-lgp为一直线,即低压线性区,斜率K′=DaK/[(1-Da)f0+Da]。

[0044]当外力P大于团聚体起始破碎压力P2时,f=0,则此时D-lgp也为一直线,即高压线性区,斜率为K。

[0045]当P1 

[0046]在进一步的实施例中,计算系统设置为包括压力感知器、位移感知器和控制器,其中压力感知器配置成能够测量块状及粉状的煤岩体所承受的压力,且量程不小于60MPa,其能够覆盖深部煤矿巷道围岩应力范围(通常为10-40MPa),并预留充足的安全裕量以应对极端高地应力场景;精度不低于0.5%FS(满量程精度),采用压阻式压力感知器与24位Σ-Δ型ADC转换器,实现微伏级信号解析;采样频率≥100Hz,满足快速加载过程中的应力突变捕捉需求;内置PT100温度感知器,通过多项式拟合算法实现-20℃至80℃环境温度补偿,确保温漂≤0.01%/℃。

[0047]位移感知器配置成能够监测可拆装活塞2的活塞部分的行程,且量程不小于110mm,匹配块粉罐4的有效高度,预留足够的余量以监测试样压实后的过度压缩;精度不低于0.5%FS(满量程精度),采用磁致伸缩位移感知器,非接触式测量避免机械磨损,防护等级达IP68;线性度控制≤±0.01%,通过多点校准算法修正感知器非线性误差,确保位移-电信号转换的线性度;与压力感知器采用同步时钟触发,确保压力-位移数据的时间戳一致性误差≤1ms。

[0048]控制器可以采用ARM Cortex-A53多核处理器,主频≥1.2GHz,配备2GBDDR4内存,满足实时数据处理与复杂算法运行需求,且配置成能够接收压力感知器传输的压力信号和位移感知器传输的位移信号,并能够根据位移感知器传输的位移信号计算体积、密度变化,同时根据压力感知器传输的压力信号,基于阈值分割与线性回归的高压区切线横交距估计的智能算法,得到一条压力-密度半对数关系曲线。

[0049]在进一步的实施例中,为保证测量结果的精确性和试验的安全进行,设置为在智能感知固定底座1还内置有自动警报装置,自动警报装置配置成在压力感知器感应的块状及粉状的煤岩体所承受的压力大于第一预设值时,或压力感知器感应的块状及粉状的煤岩体所承受的压力与液压集成装置5所施加的压力差距大于第二预设值时,报警并停止液压集成装置5。

[0050]具体到本实施例中,第一预设值可以设置为60Mpa。当压力感知器感应的块状及粉状的煤岩体所承受的压力大于60Mpa时,说明块粉罐4内装有的块状及粉状的煤岩体内含有其他硬质矿料,导致试验结果实际偏差较大,因此报警并停止液压集成装置5,从而在避免无效试验的同时,确保测量结果的精确性和试验的安全进行。第二预设值可以设置为5Mpa,当压力感知器感应的块状及粉状的煤岩体所承受的压力与液压集成装置5所施加的压力差距大于5Mpa时,说明压力感知器和/或液压集成装置5异常,导致试验结果实际偏差较大,因此报警并停止液压集成装置5,从而在避免无效试验的同时,确保测量结果的精确性和试验的安全进行。

[0051]在另一些实施例中,为提高块粉罐4的结构强度,在块粉罐4上固定套接有可拆装箍圈3,可拆装箍圈3为圆环结构。

[0052]在进一步的实施例中,为避免块粉罐4产生歪斜,导致影响试验结果,设置为在智能感知固定底座1的顶部沿周向设置有多个滑槽101,滑槽101沿智能感知固定底座1的径向方向延伸,每个滑槽101内均滑动设置有一个可移动支架6,可移动支架6为三角形结构,且可通过螺栓或弹性卡销固定在智能感知固定底座1上,以能够沿轴向支撑块粉罐4。

[0053]具体到本实施例中,示范性的,滑槽101的数量可以设置有四个,且沿周向均匀排布;相应的,可移动支架6的数量可以设置有四个。

[0054]在另一些实施例中,可拆装箍圈3的材质为TC4钛合金或TC18钛合金。

[0055]在其他实施例中,可拆装箍圈3的内径为58-66mm,外径为68-76mm,且配置成能够固定住压力大小在0-100MPa范围内的物体。优选的,可拆装箍圈3的内径为58mm,外径为68mm。

[0056]在另一些实施例中,智能感知固定底座1的材质为HT250铸铁或HT300铸铁。

[0057]在其他实施例中,智能感知固定底座1的直径为200-300mm,高度为30-45mm。螺栓的直径为30-35mm,高度为10-15mm。优选的,智能感知固定底座1的直径为300mm,高度为30mm;螺栓的直径为30mm,高度为10mm。

[0058]在另一些实施例中,块粉罐4的材质为45Cr合金钢或45钢。

[0059]在其他实施例中,块粉罐4为双层管状结构,且上层内径为48-56mm,外径为58-66mm,高度为110-120mm,下层直径为58-66mm,高度为20-25mm。凹槽的直径为30-35mm,深度为10-15mm。优选的,块粉罐4的上层内径为48mm,外径为58mm,高度为120mm,下层直径为58mm,高度为20mm;凹槽的直径为30mm,深度为10mm。

[0060]在另一些实施例中,可拆装活塞2的活塞部分的直径为48-56mm,厚度为30-35mm,高度为80-88mm;基座部分的内径为58-66mm,外径为63-71mm。优选的,可拆装活塞2的活塞部分的直径为48mm,厚度为30mm,高度为80mm,基座部分的内径为58mm,外径为63mm。

[0061]在另一些实施例中,可移动支架6的高度为30-34mm,且配置成能够固定压力大小在0-70MPa范围内的物体。

[0062]在另一些实施例中,液压集成装置5的量程为0-600KN。

[0063]本发明另一实施例还提供了一种获取块状及粉状煤岩体破碎强度的智能识别方法,采用一种获取块状及粉状煤岩体破碎强度的侧限单向压缩试验装置,获取块状及粉状煤岩体破碎强度的智能识别方法设置为包括以下步骤:

[0064]a:在实验的初始准备阶段,操作人员需首先将预先制备的待测粉块材料通过标准化流程倒入块粉罐4内。为确保实验精度,这一步骤需在洁净环境下完成,并使用精密电子天平进行称量校准。随后,洗净并擦干可拆装活塞2后将其装配到块粉罐4上,随后通过六角扳手分三次均匀旋紧高强度加固可拆装箍圈3,形成具有多重密封结构的活箍一体式可拆装块粉罐。接下来,通过精密螺栓将组装好的块粉罐4与智能感知固定底座1实现无缝对接,之后操作可移动支架6沿滑槽101平稳移动至固定区域,并用螺栓进行刚性连接以增强结构稳定性,然后打开智能感知固定底座1开关。

[0065]b:在测试阶段,启动液压集成装置5后,载入基于阈值分割与线性回归的高压区切线横交距估计的智能识别算法到液压集成装置5,然后将液压集成装置5下压速度精准调控至0.5-1.0MPa/s的工艺区间。此时,智能感知固定底座1与液压系统形成双向数据闭环:一方面实时采集压力、位移、体积等关键参数,另一方面通过高精度感知器网络动态反馈至液压集成系统,生成压力-密度半对数关系曲线,实现数据交叉验证与异常值自动标定,且当出现异常数据时,智能感知固定底座1能及时分析出现此情况的原因,并传输至液压集成装置5。若异常数据的原因是操作失误或荷载过大仪器受损等可及时修正因素时,智能感知固定底座1能及时终止实验进程,减少时间损失,当监测到压缩曲线进入预设的高阈值线性变形区时及时停止,并自动生成破碎强度数据范围。

[0066]c:试验结束后,首先逐步降低液压系统压力至安全阈值,确认压力表归零后,卸载液压集成装置5。随后,将可移动支架6平稳从固定区域离开,使用六角扳手旋松可拆装箍圈3,缓慢拆卸可拆装活塞2后取下试样并保存,完成试验后,导出智能识别算法得出的破碎强度数据,依次关闭智能感知固定底座1和液压集成装置5后清洗可拆装活塞2和块粉罐4,完成测量作业。

[0067]以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

[0068]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。

说明书附图(3)

声明:
“获取块状及粉状煤岩体破碎强度的侧限单向压缩试验装置及智能识别方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
         
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