負壓狀態下瓦斯滲流與煤體損傷變形實時動態測試裝置及方法制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種負壓狀態下瓦斯滲流與煤體損傷變形實時動態測試裝置及方法，包括瓦斯滲流實驗系統、應力加載實驗系統、煤損傷實時觀測系統、負壓控制系統、煤體變形測試系統；瓦斯滲流實驗系統包括瓦斯氣瓶、煤樣罐，瓦斯氣瓶和負壓控制系統分別通過瓦斯輸送管路與煤樣罐連接，負壓控制系統與煤樣罐連接的瓦斯輸送管路上設有流量計；應力加載實驗系統包括軸壓加載裝置和圍壓加載系統，軸壓加載裝置包括壓力機，圍壓加載系統包括圍壓泵，圍壓泵上設有圍壓控制儀表。研究負壓條件下瓦斯滲流和煤體損傷的實時變化對瓦斯抽采優化，更加接近實際瓦斯抽采情況，為瓦斯抽采優化措施的制定提供理論依據。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種瓦斯抽采技術，尤其涉及一種負壓狀態下瓦斯滲流與煤體損傷變形實時動態測試裝置及方法。
技術介紹
目前最有效的瓦斯災害治理手段之一就是瓦斯抽采，而瓦斯抽采的一個重要特點就是負壓。因此，為了更加接近實際瓦斯抽采情況，研究負壓條件下瓦斯滲流和煤體損傷的實時變化對瓦斯抽采優化具有十分重要的意義。目前，相關的負壓狀態下瓦斯滲流與煤體損傷變形實時動態測試裝置及方法難以接近實際瓦斯抽采情況，無法為瓦斯抽采優化措施的制定提供理論依據。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種更加接近實際瓦斯抽采情況的負壓狀態下瓦斯滲流與煤體損傷變形實時動態測試裝置及方法。本專利技術的目的是通過以下技術方案實現的：本專利技術的負壓狀態下瓦斯滲流與煤體損傷變形實時動態測試裝置，包括瓦斯滲流實驗系統、應力加載實驗系統、煤損傷實時觀測系統、負壓控制系統、煤體變形測試系統；所述的瓦斯滲流實驗系統包括瓦斯氣瓶、煤樣罐，所述瓦斯氣瓶和負壓控制系統分別通過瓦斯輸送管路與所述煤樣罐連接，所述負壓控制系統與煤樣罐連接的瓦斯輸送管路上設有流量計；所述的應力加載實驗系統包括軸壓加載裝置和圍壓加載系統，所述軸壓加載裝置包括壓力機，所述圍壓加載系統包括圍壓泵，所述圍壓泵上設有圍壓控制儀表。本專利技術的上述的負壓狀態下瓦斯滲流與煤體損傷變形實時動態測試裝置實現負壓狀態下瓦斯滲流與煤體損傷變形實時動態測試的方法，包括步驟：首先制作煤樣，貼好應變片和導線，然后組裝儀器，將煤體損傷實時觀測系統置入煤樣罐底部，并將煤樣放在該系統的上方，組裝好煤樣罐后，將煤樣罐與瓦斯氣瓶、流量計和負壓控制系統、煤體變形測試系統連接，然后將煤樣罐置于應力加載系統中，并設定軸壓、圍壓數值及煤樣管的進氣口壓力值和出口端的負壓值；組好以上實驗準備后，開始進行負壓條件下瓦斯滲流與煤體損傷變形實時測試實驗；當實驗完成后，取出煤樣罐中的煤體損傷實時觀測系統，將其中微型攝像的數據導入到電腦進行分析。由上述本專利技術提供的技術方案可以看出，本專利技術實施例提供的負壓狀態下瓦斯滲流與煤體損傷變形實時動態測試裝置及方法，更加接近實際瓦斯抽采情況，研究負壓條件下瓦斯滲流和煤體損傷的實時變化對瓦斯抽采優化，為瓦斯抽采優化措施的制定提供理論依據。附圖說明圖1為本專利技術實施例提供的負壓狀態下瓦斯滲流與煤體損傷變形實時動態測試裝置的結構示意圖；圖2為本專利技術實施例中負壓狀態下瓦斯滲流與煤體損傷實時動態測試裝置剖面示意圖；圖3a、圖3b分別為本專利技術實施例中煤體損傷實時觀測系統及其中間帶眼的耐壓圓柱形玻璃的結構示意圖；圖4為本專利技術實施例中煤體損傷實時觀測系統的剖面結構示意圖。圖中：1-瓦斯氣瓶；2-瓦斯輸送管路；3-應變儀；4-數據記錄系統；5-壓力機；6-煤樣罐；7-圍壓控制儀表；8-圍壓泵；9-流量計；10-負壓控制系統；6-煤樣罐；11-煤樣罐進氣口；12-活塞桿；13-上部固定螺母；14-煤樣；15-橡膠套；16-保溫裝置；17-圍壓輸油孔；18-微型攝像機；19-煤損傷實時觀測系統；20-微型強光燈；21-下部固定螺母；22-支撐桿；23-煤樣罐出氣口；24-微型攝像機；25-瓦斯輸送管；26-強光燈；27-保護缸體；28-中間帶眼的耐壓圓柱形玻璃。具體實施方式下面將對本專利技術實施例作進一步地詳細描述。本專利技術的負壓狀態下瓦斯滲流與煤體損傷變形實時動態測試裝置，其較佳的具體實施方式是：包括瓦斯滲流實驗系統、應力加載實驗系統、煤損傷實時觀測系統、負壓控制系統、煤體變形測試系統；所述的瓦斯滲流實驗系統包括瓦斯氣瓶、煤樣罐，所述瓦斯氣瓶和負壓控制系統分別通過瓦斯輸送管路與所述煤樣罐連接，所述負壓控制系統與煤樣罐連接的瓦斯輸送管路上設有流量計；所述的應力加載實驗系統包括軸壓加載裝置和圍壓加載系統，所述軸壓加載裝置包括壓力機，所述圍壓加載系統包括圍壓泵，所述圍壓泵上設有圍壓控制儀表。所述煤體損傷實時觀測系統包括保護缸體、微型攝像機和微型強光燈，所述保護缸體的頂端蓋子由中間帶眼的耐壓圓柱形玻璃組成，其他部分由鋼制成，所述保護缸體的的中間有一個瓦斯輸送管，所述微型攝像機和微型強光燈置于所述保護缸體內部。所述負壓控制系統包括防爆真空泵、電子真空計、電磁繼電器和單片機，所述電子真空計通過瓦斯輸送管路與防爆真空泵相連，所述電子真空計的數據線與單片機和電磁繼電器相連，所述電磁繼電器與所述防爆真空泵的開關連接。所述煤體變形測試系統包括通過導線連接的應變片、應變儀和數據記錄系統，所述應變片設于煤樣罐的上部壓頭處。本專利技術的上述的負壓狀態下瓦斯滲流與煤體損傷變形實時動態測試裝置實現負壓狀態下瓦斯滲流與煤體損傷變形實時動態測試的方法，其較佳的具體實施方式是：包括步驟：首先制作煤樣，貼好應變片和導線，然后組裝儀器，將煤體損傷實時觀測系統置入煤樣罐底部，并將煤樣放在該系統的上方，組裝好煤樣罐后，將煤樣罐與瓦斯氣瓶、流量計和負壓控制系統、煤體變形測試系統連接，然后將煤樣罐置于應力加載系統中，并設定軸壓、圍壓數值及煤樣管的進氣口壓力值和出口端的負壓值；組好以上實驗準備后，開始進行負壓條件下瓦斯滲流與煤體損傷變形實時測試實驗；當實驗完成后，取出煤樣罐中的煤體損傷實時觀測系統，將其中微型攝像的數據導入到電腦進行分析。具體實施例：如圖1至圖4所示，負壓狀態下瓦斯滲流與煤體損傷變形實時動態測試裝置及方法包括瓦斯滲流實驗系統，應力加載實驗系統，煤損傷實時觀測系統，負壓控制系統。所述的瓦斯滲流實驗系統包括瓦斯氣瓶，瓦斯輸送管路，煤樣罐和流量計組成。瓦斯輸送管路與瓦斯氣瓶，煤樣罐，流量計和負壓控制裝置相連。所述的應力加載實驗系統由軸壓加載裝置和圍壓加載系統組成。軸壓加載通過壓力機來實現，圍壓加載通過加壓泵來實現。所述煤體損傷實時觀測系統由保護缸體，微型攝像機，微型強光燈組成，保護缸體的頂端蓋子由中間帶眼的耐壓圓柱形玻璃組成，其他部分由鋼制成，并且保護缸體的中間有一個瓦斯輸送管。微型攝像機和微型強光燈置于保護缸體內部。所述負壓控制系統由防爆真空泵，電子真空計，電磁繼電器和單片機組成。其中電子真空計通過瓦斯輸送管路與防爆真空泵相連，電子真空計的數據線與單片機和電磁繼電器相連。單片機通過電子真空計的數據控制電磁繼電器開關來控制防爆真空泵的開關，從而達到控制并維持出口端負壓值的目的。所述煤體變形測試系統由應變片、導線、應變儀、數據記錄系統組成。其中導線通過特制的接頭在煤樣罐壓頭側壁引出，接頭通過螺紋和煤樣罐壓頭相連。首先制作煤樣，貼好應變片和導線，然后組裝儀器，將煤體損傷實時觀測系統置入煤樣罐底部，并將煤樣放在該系統的上方，組裝好煤樣罐后，將煤樣罐與瓦斯氣瓶、流量計和負壓控制系統、煤體變形測試系統連接。然后將煤樣罐置于應力加載系統中。其次設定軸壓、圍壓數值及煤樣管的進氣口壓力值和出口端的負壓值。組好以上實驗準備后，開始進行負壓條件下瓦斯滲流與煤體損傷變形實時測試實驗。當實驗完成后，取出煤樣罐中的煤體損傷實時觀測系統，將其中微型攝像的數據導入到電腦進行分析。以上所述，僅為本專利技術較佳的具體實施方式，但本專利技術的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
的技術人員在本專利技術披露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本專利技術的保護范圍之內。因此，本專利技術的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種負壓狀態下瓦斯滲流與煤體損傷變形實時動態測試裝置，其特征在于，包括瓦斯滲流實驗系統、應力加載實驗系統、煤損傷實時觀測系統、負壓控制系統、煤體變形測試系統；所述的瓦斯滲流實驗系統包括瓦斯氣瓶、煤樣罐，所述瓦斯氣瓶和負壓控制系統分別通過瓦斯輸送管路與所述煤樣罐連接，所述負壓控制系統與煤樣罐連接的瓦斯輸送管路上設有流量計；所述的應力加載實驗系統包括軸壓加載裝置和圍壓加載系統，所述軸壓加載裝置包括壓力機，所述圍壓加載系統包括圍壓泵，所述圍壓泵上設有圍壓控制儀表。

【技術特征摘要】
1.一種負壓狀態下瓦斯滲流與煤體損傷變形實時動態測試裝置，其特征在于，包括瓦斯滲流實驗系統、應力加載實驗系統、煤損傷實時觀測系統、負壓控制系統、煤體變形測試系統；所述的瓦斯滲流實驗系統包括瓦斯氣瓶、煤樣罐，所述瓦斯氣瓶和負壓控制系統分別通過瓦斯輸送管路與所述煤樣罐連接，所述負壓控制系統與煤樣罐連接的瓦斯輸送管路上設有流量計；所述的應力加載實驗系統包括軸壓加載裝置和圍壓加載系統，所述軸壓加載裝置包括壓力機，所述圍壓加載系統包括圍壓泵，所述圍壓泵上設有圍壓控制儀表。2.根據權利要求1所述的負壓狀態下瓦斯滲流與煤體損傷變形實時動態測試裝置，其特征在于，所述煤體損傷實時觀測系統包括保護缸體、微型攝像機和微型強光燈，所述保護缸體的頂端蓋子由中間帶眼的耐壓圓柱形玻璃組成，其他部分由鋼制成，所述保護缸體的的中間有一個瓦斯輸送管，所述微型攝像機和微型強光燈置于所述保護缸體內部。3.根據權利要求2所述的負壓狀態下瓦斯滲流與煤體損傷變形實時動態測試裝置，其特征在于，所述負壓控制系統包括防爆真空泵、電子真空計、電磁繼電器和單片機，所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李祥春，楊春麗，聶百勝，李安金，殷鵬，
申請(專利權)人：中國礦業大學北京，
類型：發明
國別省市：北京;11