CN110927042B - 一种煤矿用的裂隙渗流实验仪器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及煤矿开采技术领域，具体为一种煤矿用的裂隙渗流实验仪器，本发明可以实现多个煤样的同时实验，有效提高实验的可靠性和可比性，便于比较，本发明在实验筒组件的下端内侧与所述煤样的下端面之间设置有均压膜，可以有效的提高渗流实验的准确度，保证各个位置的渗流液均匀流入，同时本发明采用从下往上利用压力进行渗流的方式，可以有效模拟渗流的效果，本发明通过设置密封卡环组件，可以有效的提高煤样与实验筒之间的密封性能，降低对渗流的影响，本发明还可以设置加热组件，这样，通过对密封圈进行加热，使得密封圈与煤样热压粘合在一起，提高密封能力，降低煤样边缘对渗流实验的影响。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿开采技术领域，具体是一种煤矿用的裂隙渗流实验仪器。
背景技术
为了采集质量合格的煤矿，通常在大型开采前，会对指定地区的煤矿进行样品的模拟实验，以获取该煤矿中煤层的整体性，便于对煤矿的开采进行相应的设计方案，同时有利于后期采用相对应的方案。其中，对于煤样的裂隙进行渗流实验，以便研究其透气率、透水率等问题，可以很好的为瓦斯抽采等提供依据。
现有的煤矿用实验仪器在使用时存在一定的弊端，现有的煤矿模拟实验时一般将煤样置于实验箱内，然后，向实验箱内注入渗流液，根据渗流液的流速和流量来实现对裂隙的实验研究。目前的这种结构，在实验时，煤样由于不可变形，其与实验箱之间难以实现密封，导致渗流液会从煤样与实验箱之间的连接处通过，导致渗流实验误差过大，影响实验效果，目前即使设置简单的密封垫，但是，由于煤样外表的不光滑性，导致密封垫与煤样之间难以很好的密封，依然影响实验准确度。
因此，本发明提供了一种煤矿用的裂隙渗流实验仪器，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种煤矿用的裂隙渗流实验仪器，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种煤矿用的裂隙渗流实验仪器，包括渗流液供给机构、供给主管、渗流实验筒组件和出液管，其中，所述渗流液供给机构的输出端连接至所述供给主管，其特征在于，多个所述渗流实验筒组件以并联的方式连接于所述供给主管上，所述渗流实验筒组件内密封的连接设置有待实验的煤样；
所述煤样的外壁与所述所述渗流实验筒组件的内壁之间密封连接，且所述渗流实验筒组件的下端为与所述供给主管连接的渗流液进入接头，所述所述渗流实验筒组件的上端与出液管连通，所述实验筒组件的下端内侧与所述煤样的下端面之间还设置有均压膜，所述均压膜为均匀设置有通孔的过滤膜结构。
进一步，作为优选，所述煤样上靠近所述渗流液进入接头的一侧的外周壁上设置有环形密封卡槽，所述渗流实验筒组件包括筒体和密封卡环组件，所述筒体上设置有所述密封卡环组件，所述密封卡环组件的密封卡环密封卡设在所述环形密封卡槽内，且所述煤样外周壁与所述筒体之间还设置有弹性密封套。
进一步，作为优选，所述筒体的上端螺纹密封连接有出液盖，所述出液盖的中心设置有与所述出液管连接的出液接头，所述筒体的下端采用螺栓连接有外连接盖和内连接盖，其中，所述外连接盖的中心与所述供给主管连接，所述外连接盖的内侧设置有内连接盖，且所述内连接盖与所述外连接盖之间为均流腔，所述均压膜位于所述均流腔内，且所述内连接盖的中心孔的横截面积大小不小于所述煤样的横截面积大小。
进一步，作为优选，所述密封卡环组件包括密封卡杆、固定卡环和密封圈，其中，所述筒体相对的两侧设置有沿着其径向延伸的卡座，所述卡座内设置有可调节的密封卡杆，所述密封卡杆的内侧连接所述固定卡环，所述密封卡环的内侧固定设置有所述密封圈，所述密封圈为半圆环形结构，且所述密封圈卡设在所述环形密封卡槽内，并由所述密封卡杆卡紧。
进一步，作为优选，所述密封卡杆的外端还固定设置有旋转按钮，且所述密封卡杆内设置有加热组件，所述加热组件能够对所述密封圈进行加热，以便使得所述密封圈与所述煤样热压粘合在一起，所述密封圈为橡胶材料结构。
进一步，作为优选，每个所述渗流液进入接头与所述主管之间均还设置有进液流量计，所述出液管上设置有出液流量计。
进一步，作为优选，所述渗流液供给机构包括渗流液存储罐和供给泵，所述渗流液存储罐内部设置有所述供给泵，所述供给泵通过连接管与所述主管连接，所述连接管上设置有压力表和开关控制阀。
进一步，作为优选，所述供给泵的供给压力为可调节的设置，所述渗流液存储罐上还设置有液位计和加液接头。
进一步，作为优选，还包括底座，所述渗流液供给机构和渗流实验筒组件均固定在所述底座上。
进一步，作为优选，安装所述密封卡环组件的卡座内还设置有多层密封垫，所述弹性密封套和密封圈均采用疏水性的弹性橡胶材质。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明可以实现多个煤样的同时实验，有效提高实验的可靠性和可比性，便于比较，本发明在实验筒组件的下端内侧与所述煤样的下端面之间设置有均压膜，可以有效的提高渗流实验的准确度，保证各个位置的渗流液均匀流入，同时本发明采用从下往上利用压力进行渗流的方式，可以有效模拟渗流的效果，本发明通过设置密封卡环组件，可以有效的提高煤样与实验筒之间的密封性能，降低对渗流的影响，本发明还可以设置加热组件，这样，通过对密封圈进行加热，使得密封圈与煤样热压粘合在一起，提高密封能力，降低煤样边缘对渗流实验的影响。
附图说明
图1为一种煤矿用的裂隙渗流实验仪器的结构示意图；
图2为一种煤矿用的裂隙渗流实验仪器中渗流实验筒组件的结构示意图；
图3为一种煤矿用的裂隙渗流实验仪器中密封卡环组件在密封卡设前的状态结构示意图；
图4为一种煤矿用的裂隙渗流实验仪器中密封卡环组件在密封卡设后的状态结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1～4，本发明实施例中，一种煤矿用的裂隙渗流实验仪器，包括渗流液供给机构、供给主管9、渗流实验筒组件10和出液管11，其中，所述渗流液供给机构的输出端连接至所述供给主管9，其特征在于，多个所述渗流实验筒组件10以并联的方式连接于所述供给主管9上，所述渗流实验筒组件内密封的连接设置有待实验的煤样24；
所述煤样24的外壁与所述所述渗流实验筒组件的内壁之间密封连接，且所述渗流实验筒组件的下端为与所述供给主管连接的渗流液进入接头19，所述所述渗流实验筒组件的上端与出液管11连通，所述实验筒组件的下端内侧与所述煤样的下端面之间还设置有均压膜20，所述均压膜20为均匀设置有通孔的过滤膜结构。
在本实施例中，所述煤样24上靠近所述渗流液进入接头19的一侧的外周壁上设置有环形密封卡槽26，所述渗流实验筒组件10包括筒体23和密封卡环组件，所述筒体23上设置有所述密封卡环组件，所述密封卡环组件的密封卡环21密封卡设在所述环形密封卡槽26内，且所述煤样24外周壁与所述筒体23之间还设置有弹性密封套27。
作为较佳的实施例，所述筒体的上端螺纹密封连接有出液盖22，所述出液盖的中心设置有与所述出液管连接的出液接头，所述筒体的下端采用螺栓连接有外连接盖17和内连接盖18，其中，所述外连接盖的中心与所述供给主管9连接，所述外连接盖的内侧设置有内连接盖，且所述内连接盖与所述外连接盖之间为均流腔，所述均压膜20位于所述均流腔内，且所述内连接盖的中心孔的横截面积大小不小于所述煤样的横截面积大小。
其中，所述密封卡环组件包括密封卡杆16、固定卡环25和密封圈21，其中，所述筒体相对的两侧设置有沿着其径向延伸的卡座，所述卡座内设置有可调节的密封卡杆，所述密封卡杆的内侧连接所述固定卡环，所述密封卡环的内侧固定设置有所述密封圈，所述密封圈为半圆环形结构，且所述密封圈卡设在所述环形密封卡槽26内，并由所述密封卡杆卡紧。
所述密封卡杆16的外端还固定设置有旋转按钮12，且所述密封卡杆内设置有加热组件，所述加热组件能够对所述密封圈21进行加热，以便使得所述密封圈与所述煤样热压粘合在一起，所述密封圈为橡胶材料结构。
每个所述渗流液进入接头19与所述主管9之间均还设置有进液流量计15，所述出液管11上设置有出液流量计。所述渗流液供给机构包括渗流液存储罐2和供给泵3，所述渗流液存储罐2内部设置有所述供给泵3，所述供给泵3通过连接管8与所述主管连接，所述连接管上设置有压力表7和开关控制阀6。
所述供给泵3的供给压力为可调节的设置，所述渗流液存储罐2上还设置有液位计5和加液接头4。
此外，本发明还包括底座1，所述渗流液供给机构和渗流实验筒组件10均固定在所述底座1上。安装所述密封卡环组件的卡座内还设置有多层密封垫，所述弹性密封套27和密封圈均采用疏水性的弹性橡胶材质。
本发明可以实现多个煤样的同时实验，有效提高实验的可靠性和可比性，便于比较，本发明在实验筒组件的下端内侧与所述煤样的下端面之间设置有均压膜，可以有效的提高渗流实验的准确度，保证各个位置的渗流液均匀流入，同时本发明采用从下往上利用压力进行渗流的方式，可以有效模拟渗流的效果，本发明通过设置密封卡环组件，可以有效的提高煤样与实验筒之间的密封性能，降低对渗流的影响，本发明还可以设置加热组件，这样，通过对密封圈进行加热，使得密封圈与煤样热压粘合在一起，提高密封能力，降低煤样边缘对渗流实验的影响。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种煤矿用的裂隙渗流实验仪器，包括渗流液供给机构、供给主管(9)、渗流实验筒组件(10)和出液管(11)，其中，所述渗流液供给机构的输出端连接至所述供给主管(9)，其特征在于，多个所述渗流实验筒组件(10)以并联的方式连接于所述供给主管(9)上，所述渗流实验筒组件内密封的连接设置有待实验的煤样(24)；所述煤样(24)的外壁与所述渗流实验筒组件的内壁之间密封连接，且所述渗流实验筒组件的下端为与所述供给主管连接的渗流液进入接头(19)，所述渗流实验筒组件的上端与出液管(11)连通，所述实验筒组件的下端内侧与所述煤样的下端面之间还设置有均压膜(20)，所述均压膜(20)为均匀设置有通孔的过滤膜结构；
所述煤样(24)上靠近所述渗流液进入接头(19)的一侧的外周壁上设置有环形密封卡槽(26)，所述渗流实验筒组件(10)包括筒体(23)和密封卡环组件，所述筒体(23)上设置有所述密封卡环组件，所述密封卡环组件的密封卡环(21)密封卡设在所述环形密封卡槽(26)内，且所述煤样(24)外周壁与所述筒体(23)之间还设置有弹性密封套(27)；
所述筒体的上端螺纹密封连接有出液盖(22)，所述出液盖的中心设置有与所述出液管连接的出液接头，所述筒体的下端采用螺栓连接有外连接盖(17)和内连接盖(18)，其中，所述外连接盖的中心与所述供给主管(9)连接，所述外连接盖的内侧设置有内连接盖，且所述内连接盖与所述外连接盖之间为均流腔，所述均压膜(20)位于所述均流腔内，且所述内连接盖的中心孔的横截面积大小不小于所述煤样的横截面积大小；
所述密封卡环组件包括密封卡杆(16)、固定卡环(25)和密封圈(21)，其中，所述筒体相对的两侧设置有沿着其径向延伸的卡座，所述卡座内设置有可调节的密封卡杆，所述密封卡杆的内侧连接所述固定卡环，所述密封卡环的内侧固定设置有所述密封圈，所述密封圈为半圆环形结构，且所述密封圈卡设在所述环形密封卡槽(26)内，并由所述密封卡杆卡紧；
所述密封卡杆(16)的外端还固定设置有旋转按钮(12)，且所述密封卡杆内设置有加热组件，所述加热组件能够对所述密封圈(21)进行加热，以便使得所述密封圈与所述煤样热压粘合在一起，提高密封能力，降低煤样边缘对渗流实验的影响，所述密封圈为橡胶材料结构；
所述渗流液供给机构包括渗流液存储罐(2)和供给泵(3)，所述渗流液存储罐(2)内部设置有所述供给泵(3)，所述供给泵(3)通过连接管(8)与所述主管连接。
2.根据权利要求1所述的一种煤矿用的裂隙渗流实验仪器，其特征在于，每个所述渗流液进入接头(19)与所述主管(9)之间均还设置有进液流量计(15)，所述出液管(11)上设置有出液流量计。
3.根据权利要求1所述的一种煤矿用的裂隙渗流实验仪器，其特征在于，安装所述密封卡环组件的卡座内还设置有多层密封垫，所述弹性密封套(27)和密封圈均采用疏水性的弹性橡胶材质。
4.根据权利要求1所述的一种煤矿用的裂隙渗流实验仪器，其特征在于，所述连接管上设置有压力表(7)和开关控制阀(6)。
5.根据权利要求4所述的一种煤矿用的裂隙渗流实验仪器，其特征在于，所述供给泵(3)的供给压力为可调节的设置，所述渗流液存储罐(2)上还设置有液位计(5)和加液接头(4)。
6.根据权利要求1所述的一种煤矿用的裂隙渗流实验仪器，其特征在于，还包括底座(1)，所述渗流液供给机构和渗流实验筒组件(10)均固定在所述底座(1)上。
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| GR01 | Patent grant | ||
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