CN103105547B - 三轴压缩含瓦斯煤岩体电性参数测试系统 - Google Patents

三轴压缩含瓦斯煤岩体电性参数测试系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及三轴压缩含瓦斯煤岩体电性参数测试系统，可有效解决不能测试含瓦斯状态下煤岩体的电性参数；又可解决充入瓦斯在煤岩体中不均匀渗流的问题；又可解决加载围压时装置漏油，不能稳压的问题。其解决的技术方案是增加一个密封缸；使用一个特殊形状的橡胶套作为一个隔离试样和液压油的装置，其在承受围压时两端会向密封罐盖子膨胀，从而起到密封的作用，稳定了围压；在绝缘板与压头之间增加一个圆形钢制垫片，垫片的一面呈凹状，每隔45°设置一排小孔，均匀分布在整个圆形垫片上，圆形垫片起的作用是随着气体的充入，气体均匀的分布在试样的端面，使气体均匀的渗透试样。本发明结构简单、新颖，制作容易，使用的胶套方便耐用，密封效果良好，是受载含瓦斯煤各种参数和性质测试的一大创新，效果显著。

Description

三轴压缩含瓦斯煤岩体电性参数测试系统
一技术领域
本发明涉及煤炭行业，是一种受载含瓦斯煤岩体电性测试系统。
二背景技术
现有的煤岩体的电性参数测试多数在不含瓦斯条件下的不受载实验，不能模拟实际状态，即含瓦斯条件下，煤岩体三轴压缩破裂过程的电性参数变化规律；进行受载含瓦斯煤岩体测试时，如何能使径向压力(围压)稳定也是一大难题；在向煤岩体内充入瓦斯时，进气口的瓦斯不能均匀充容试样端面，容易造成瓦斯渗流不均匀，也会造成吸附的不均匀。
三发明内容
本发明的目的就是提供一种三轴压缩含瓦斯煤岩体测试系统。本发明的技术方案是提供一个缸体、一个特殊形状的的橡胶套、一个透气钢片垫和上、下压头。缸体和橡胶套的作用是提供围压时，保证围压的稳定，不会出现漏油现象，同时橡胶套在围压作用下紧紧包裹上、下压头，起到了密封气体的作用；透气钢片垫保证充入的瓦斯可以通过钢片垫的小孔均匀流向试样；上、下压头施加轴向力。
四附图说明
上文所述本发明的使用方法和其他特征将在下文中结合相关附图进行描述，其中：
图1为本发明的实验系统图
图2为本发明的上、下压头结构图
图3为透气钢片垫结构图
图4为特殊结构橡胶套
五具体实施方式
三轴压缩含瓦斯煤岩体电性参数实验系统需要的装置：LCR表，屏蔽铜网，上、下加载压头、胶木绝缘板、导电电极板、漆包线、透气钢垫、橡胶密封套、围压密封罐(下面简称密封罐)、高压气瓶、安全减压阀、液压动力单元、液压千斤顶、传感器、真空泵、溢流阀以及其他辅助测定装置。
三轴压缩含瓦斯煤岩体电性参数的测试方法如下：
(1)在加载实验的上下压头上依顺序放置透气钢垫、透气胶木绝缘板和透气电极板，并用AB胶加以固定，透气电极板用漆包线连接并通过上、下压头中的通道引出来，将引出孔洞蜡封保证导线和压头内壁的的绝缘，并用AB胶封闭孔口。
(2)将橡胶套放入缸体，向缸体和橡胶套中间的空间中加满HM-46型抗磨液压油，将密封罐下端口合上，放置在下压头上，把试样放入密封胶套中，合上上盖口并放上上压头。
(3)将步骤2中放置好的装置安置在液压千斤顶上，使用液压千斤顶给上下压头些许轴向力，使上压头和传感器接触，保证密封罐体的稳定。用液压动力单元向密封罐提供一个固定围压值，把真空泵和下压头的出气口连接并开始抽出煤样空间中的气体和水分等。
(4)对系统空间抽真空，并在抽取结束后关闭下压头出气口阀门，打开高压气瓶阀门冲入一定压力值的瓦斯气体，使煤岩体达到吸附平衡。
(5)液压千斤顶缓慢给装置加载压力，力值通过传感器在屏幕上显示，直至煤样破裂，记录加载力值和煤样在加载过程直至破裂间的电性参数和变化规律。
(6)煤样破裂后，关闭气源，给缸体卸围压和轴向载荷。

Claims (1)

1.一种三轴压缩含瓦斯煤岩体电性参数测试系统，其特征在于提供一个缸体、上、下压头、透气钢片垫和特殊形状橡胶套，上、下压头要有压头圆柱体两侧各有一个小孔，这两个小孔都和压头接触试样端面连通，一个用于充入瓦斯气体，另一个用于通过导线，使电极板和LCR表连接，其中，用于进出瓦斯气体的小孔在接触试样端面的孔道位于上、下压头圆心位置，另一小孔位于一侧，透气钢片垫要使凹状面一侧接触上、下压头放置，防止绝缘板在承受较大载荷时变形，橡胶套和缸体端口接触处要擦拭干净，避免残留煤岩体颗粒夹杂其中，导致缸体和橡胶套间接触不紧密，出现漏油现象，从而不能保证稳定的围压。
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