动态监测孔隙压力分布及变化的瓦斯渗流实验装置及方法制造方法及图纸

技术编号:11325425 阅读:94 留言:0更新日期:2015-04-22 14:20
本发明专利技术公开了动态监测孔隙压力分布及变化的瓦斯渗流实验装置及方法,属于煤炭开采领域,所述实验装置包括渗流室,所述渗流室由缸体、设置在缸体上部的活塞压头构成,缸体与活塞压头围成的腔室为样品室,缸体侧壁从上往下均匀设有多个测压孔,缸体底部设有出气孔道;所述活塞压头上设有进气孔道,进气孔道上连接有进气管,进气管通过三通阀分别与瓦斯输送管道、抽真空管道相连;所述出气孔道与气体流量采集装置相连。本发明专利技术提供的实验装置能够在模拟煤体所处地应力及瓦斯压力的受载环境下进行受载含瓦斯煤体渗流实验,并能够在实验过程中动态监测煤样瓦斯孔隙压力分布及变化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤炭开采领域,具体涉及一种动态监测孔隙压力分布及变化的瓦斯渗 流实验装置及方法。
技术介绍
煤矿瓦斯灾害事故频发,目前最有效的瓦斯灾害治理手段之一就是瓦斯抽采,瓦 斯抽采的效率很大程度上决定于瓦斯在煤层中流动的难易程度,因此研宄煤层瓦斯流动规 律具有十分重要的意义。 学者们在煤层瓦斯流动方面做了大量的研宄,在瓦斯流动理论方面目前被多数学 者所认同的就是瓦斯在煤层中的流动遵从达西定律,即瓦斯的流动速度与瓦斯气体压力梯 度呈正比关系:【主权项】1. 动态监测孔隙压力分布及变化的瓦斯渗流实验装置,包括渗流室,其特征在于,所 述渗流室由缸体、设置在缸体上部的活塞压头构成,缸体与活塞压头围成的腔室为样品室, 缸体侧壁从上往下均匀设有多个测压孔,缸体底部设有出气孔道;所述活塞压头上设有进 气孔道,进气孔道上连接有进气管,进气管通过=通阀分别与瓦斯输送管道、抽真空管道相 连;所述出气孔道与数据采集装置相连。2. 根据权利要求1所述的瓦斯渗流实验装置,其特征在于,所述测压孔有4个,测压孔 上安装有气体压力传感器,气体压力传感器与电脑数据采集仪相连。3. 根据权利要求1或2所述的瓦斯渗流实验装置,其特征在于,所述出气孔道上连接有 出气管,出气管通过快速接头与数据采集装置相连;所述出气管上设有活塞回压装置,活塞 回压装置与出气孔道之间的出气管上设有阀口和排气管,排气管上设有泄压阀。4. 根据权利要求3所述的瓦斯渗流实验装置,其特征在于,所述数据采集装置包括四 路并联的支管,支管上均设有气动阀,其中的=路支管分别与量程不同的气体质量流量计 相连,第四路支管与排水器相连,排水器底部设有出水管,出水管的另一端连接至集水容 器,集水容器置于电子天平上。5. 根据权利要求4所述的瓦斯渗流实验装置,其特征在于,所述气体质量流量计的量 程分别为0?lOOmUO?500 mL、0?2000 mL。6. 根据权利要求1所述的瓦斯渗流实验装置,其特征在于,所述瓦斯输送管与高压气 瓶相连,抽真空管道与真空累相连;所述进气管上设有快速接头;所述瓦斯输送管上从高 压气瓶开始依次设有调压阀、流量计、阀口;所述抽真空管道上设有排气管、真空容器和阀 n,排气管上设有泄压阀。7. 根据权利要求1所述的瓦斯渗流实验装置,其特征在于,所述渗流室的缸体底部设 有底座。8. 利用权利要求1或2或4或5或6或7所述实验装置动态监测孔隙压力分布及变化 的方法,其特征在于,包括W下步骤: (1) 对渗流实验装置样品室内的颗粒煤样施加轴向压力,然后对样品室内进行抽真空 处理; (2) 向样品室内通入瓦斯气体,待煤样充分吸附达到吸附平衡后,改变轴向压力,记录 煤样孔隙压力分布及变化; (3) 保持轴向压力不变,改变样品室出口气体压力,从而改变进气孔与出气孔的压降梯 度,并记录煤样孔隙压力分布及变化。9. 根据权利要求8所述的方法,其特征在于,抽真空至真空表压力20化W下并维持S 小时W上。【专利摘要】本专利技术公开了,属于煤炭开采领域,所述实验装置包括渗流室,所述渗流室由缸体、设置在缸体上部的活塞压头构成,缸体与活塞压头围成的腔室为样品室,缸体侧壁从上往下均匀设有多个测压孔,缸体底部设有出气孔道;所述活塞压头上设有进气孔道,进气孔道上连接有进气管,进气管通过三通阀分别与瓦斯输送管道、抽真空管道相连;所述出气孔道与气体流量采集装置相连。本专利技术提供的实验装置能够在模拟煤体所处地应力及瓦斯压力的受载环境下进行受载含瓦斯煤体渗流实验,并能够在实验过程中动态监测煤样瓦斯孔隙压力分布及变化。【IPC分类】G01N15-08, G01N7-10【公开号】CN104535455【申请号】CN201510006073【专利技术人】魏建平, 李波, 温志辉, 王登科, 秦恒洁 【申请人】河南理工大学【公开日】2015年4月22日【申请日】2015年1月7日本文档来自技高网...
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【技术保护点】
动态监测孔隙压力分布及变化的瓦斯渗流实验装置,包括渗流室,其特征在于,所述渗流室由缸体、设置在缸体上部的活塞压头构成,缸体与活塞压头围成的腔室为样品室,缸体侧壁从上往下均匀设有多个测压孔,缸体底部设有出气孔道;所述活塞压头上设有进气孔道,进气孔道上连接有进气管,进气管通过三通阀分别与瓦斯输送管道、抽真空管道相连;所述出气孔道与数据采集装置相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:魏建平李波温志辉王登科秦恒洁
申请(专利权)人:河南理工大学
类型:发明
国别省市:河南;41

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