專利名稱：低滲透煤體高壓氣體循環(huán)脈沖致裂增透實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于低滲透本煤層強(qiáng)化增透技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種低滲透煤體高壓氣體循環(huán)脈沖致裂增透實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
我國低滲透本煤層強(qiáng)化增透技術(shù)主要包括深孔爆破、水力壓裂等。但是深孔爆破有產(chǎn)生火花和不能重復(fù)裝藥的缺點(diǎn)，水力壓裂裂紋擴(kuò)展具有地應(yīng)力敏感性和煤層敏感性，使得上述本煤層強(qiáng)化增透技術(shù)的增透效果不理想，且上述技術(shù)的工藝比較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種低滲透煤體高壓氣體循環(huán)脈沖致裂增透實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置通過力電感應(yīng)電控閥使高壓氣體多次循環(huán)沖擊煤體致裂增透，操作簡單、成本低、增透效果明顯。為了實(shí)現(xiàn)上述目的， 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種低滲透煤體高壓氣體循環(huán)脈沖致裂增透實(shí)驗(yàn)裝置，包括煤體試樣、爆破氣缸機(jī)構(gòu)、三軸加載系統(tǒng)、高壓氣體沖擊系統(tǒng)及煤體滲透率測(cè)定系統(tǒng)；所述煤體試樣由煤塊和保護(hù)層組成，所述保護(hù)層設(shè)置在煤塊四周的側(cè)壁上；所述爆破氣缸機(jī)構(gòu)由上、下氣缸蓋、氣缸筒及上、下壓頭組成，氣缸筒豎直設(shè)置，在氣缸筒的底部設(shè)置有下氣缸蓋，在氣缸筒的頂部設(shè)置有上氣缸蓋，所述上、下氣缸蓋與氣缸筒形成密封空間；在上氣缸蓋的中部設(shè)置有軸壓加載通孔，在上氣缸蓋的底部中央處設(shè)置有上蓋凹槽，所述上壓頭的頂部設(shè)置在上蓋凹槽內(nèi)，在上壓頭豎直方向上的中部設(shè)置有上壓頭貫通孔；在下氣缸蓋的頂部中央處設(shè)置有下蓋凹槽，所述下壓頭的底部設(shè)置有凸起，且下壓頭的凸起設(shè)置在下蓋凹槽內(nèi)；在下壓頭和下氣缸蓋豎直方向上的中部分別設(shè)置有下壓頭貫通孔和下氣缸蓋貫通孔，且下壓頭貫通孔和下氣缸蓋貫通孔相連通；在所述上、下壓頭之間設(shè)置有煤體試樣，在煤體試樣的煤塊上設(shè)置有豎直的爆破孔，所述爆破孔與上壓頭貫通孔相連通；所述三軸加載系統(tǒng)由軸壓加載系統(tǒng)和圍壓加載系統(tǒng)組成，所述軸壓加載系統(tǒng)設(shè)置在上壓頭的上部，所述軸壓加載系統(tǒng)的上部通過爆破氣缸機(jī)構(gòu)中上氣缸蓋的軸壓加載通孔設(shè)置在爆破氣缸機(jī)構(gòu)的外部；在軸壓加載系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有三通孔，三通孔由第一、第二、第三通孔組成，所述第一、第二、第三通孔相連通，其中的第一通孔與爆破氣缸機(jī)構(gòu)中上壓頭的上壓頭貫通孔相連通；所述圍壓加載系統(tǒng)設(shè)置在爆破氣缸機(jī)構(gòu)的外部，圍壓加載系統(tǒng)通過圍壓連接管與爆破氣缸機(jī)構(gòu)內(nèi)部空間相連通，在圍壓連接管上設(shè)置有第三手控閥，在第三手控閥與圍壓加載系統(tǒng)之間、靠近圍壓加載系統(tǒng)的圍壓連接管上設(shè)置有第三數(shù)字壓力表；所述聞壓氣體沖擊系統(tǒng)由設(shè)置在爆破氣缸機(jī)構(gòu)內(nèi)部的氣爆槍和設(shè)置在爆破氣缸機(jī)構(gòu)外部的力電感應(yīng)電控閥、高壓儲(chǔ)氣罐、多通閥、空壓機(jī)及氣體氣源瓶組成；所述氣爆槍的槍頭設(shè)置在煤體試樣的爆破孔中，在爆破孔的入口處、氣爆槍與爆破孔之間填充有封孔粘結(jié)劑密封；氣爆槍尾部與設(shè)置在上壓頭貫通孔內(nèi)的輸氣管的一端相連通，所述輸氣管的另一端通過上壓頭貫通孔設(shè)置在三通孔的第一通孔內(nèi)，三通孔的第二通孔與力電感應(yīng)電控閥的一端通過輸氣管相連通，所述力電感應(yīng)電控閥的另一端與高壓儲(chǔ)氣罐的一端通過輸氣管相連通，所述高壓儲(chǔ)氣罐的另一端與多通閥的一個(gè)端口通過輸氣管相連通；所述多通閥的另兩個(gè)端口分別與空壓機(jī)、氣體氣源瓶通過輸氣管相連通；在力電感應(yīng)電控閥與高壓儲(chǔ)氣罐之間、靠近高壓儲(chǔ)氣罐的輸氣管上設(shè)置有第五數(shù)字壓力表，在多通閥與氣體氣源瓶之間的輸氣管上設(shè)置有第四手控閥，在第四手控閥與氣體氣源瓶之間、靠近氣體氣源瓶的輸氣管上設(shè)置有第四數(shù)字壓力表；所述煤體滲透率測(cè)定系統(tǒng)由設(shè)置在爆破氣缸機(jī)構(gòu)外部的甲烷氣瓶、水槽及量筒組成；所述甲烷氣瓶與軸壓加載系統(tǒng)內(nèi)三通孔的第三通孔之間通過甲烷輸氣管相連通，在甲烷輸氣管上設(shè)置有第一手控閥，在第一手控閥與甲烷氣瓶之間、靠近甲烷氣瓶的甲烷輸氣管上設(shè)置有第一數(shù)字壓力表；在所述水槽內(nèi)倒置設(shè)置有量筒，甲烷導(dǎo)氣管的一端與下氣缸蓋貫通孔相連通，另一端設(shè)置在量筒內(nèi)；在甲烷導(dǎo)氣管上設(shè)置有第二手控閥，在第二手控閥與下氣缸蓋貫通孔之間、靠近下氣缸蓋貫通孔的甲烷導(dǎo)氣管上設(shè)置有第二數(shù)字壓力表。在所述上氣缸蓋的底部邊緣設(shè)置有上凹槽，在所述下氣缸蓋的頂部邊緣設(shè)置有下凹槽，且上、下凹槽位置相對(duì)應(yīng)；所述氣缸筒的頂部和底部分別設(shè)置在上、下凹槽內(nèi)。在所述下氣缸蓋上設(shè)置有缸體液壓入孔，所述圍壓連接管通過缸體液壓入孔與爆破氣缸機(jī)構(gòu)內(nèi)部空間相連通。在所述上壓頭的下端面和下壓頭的上端面上均設(shè)置有凹槽，所述煤體試樣的兩端分別設(shè)置在凹槽內(nèi)。

在所述高壓儲(chǔ)氣罐外部設(shè)置有過壓保護(hù)裝置。所述爆破孔的孔深為煤體試樣高度的2/3。所述氣爆槍與爆破孔之間的封孔粘結(jié)劑的密封長度為爆破孔孔深的1/3。所述氣爆槍槍頭設(shè)置在爆破孔孔深的1/2 2/3位置處。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供一種低滲透煤體高壓氣體循環(huán)脈沖致裂增透實(shí)驗(yàn)裝置，該裝置通過力電感應(yīng)電控閥使高壓氣體多次循環(huán)沖擊煤體致裂增透，操作簡單、成本低、增透效果明顯。


圖1是本發(fā)明的低滲透煤體高壓氣體循環(huán)脈沖致裂增透實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，I —煤塊，2 —保護(hù)層,3 —爆破孔,4 —?dú)獗瑯專? —封孔粘結(jié)劑，6 —?dú)飧淄玻? —上氣缸蓋，8 —下氣缸蓋，9 —上壓頭，10 —下壓頭，11 —上氣缸蓋螺檢，12 —下氣缸蓋螺栓，13-下壓頭螺栓，14-軸壓加載系統(tǒng)，15-密封圈，16-三通孔，17-下壓頭貫通孔，18-缸體液壓入孔，19一第一手控閥，20—第二手控閥，21—第三手控閥，22—第四手控閥，23—力電感應(yīng)電控閥，24—第一數(shù)字壓力表，25—第二數(shù)字壓力表，26—第三數(shù)字壓力表，27—第四數(shù)字壓力表，28—第五數(shù)字壓力表，29-甲烷氣瓶，30-甲烷輸氣管，31—甲烷導(dǎo)氣管，32—水槽，33—量筒，34—圍壓加載系統(tǒng)，35—?dú)怏w氣源瓶，36—空壓機(jī)，37—多通閥，38-輸氣管，39-高壓儲(chǔ)氣罐，40-過壓保護(hù)裝置，41 一上壓頭貫通孔，42-下氣缸蓋貫通孔，43-軸壓加載通孔，44-上蓋凹槽，45-下蓋凹槽，46-上凹槽，47—下凹槽，48—凸起，49 一圍壓連接管。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如圖1所示，一種低滲透煤體高壓氣體循環(huán)脈沖致裂增透實(shí)驗(yàn)裝置，包括煤體試樣、爆破氣缸機(jī)構(gòu)、三軸加載系統(tǒng)、高壓氣體沖擊系統(tǒng)及煤體滲透率測(cè)定系統(tǒng)；所述煤體試樣由煤塊I和混凝土保護(hù)層2組成，所述混凝土保護(hù)層2設(shè)置在煤塊I四周的側(cè)壁上；所述爆破氣缸機(jī)構(gòu)由上、下氣缸蓋、氣缸筒6及上、下壓頭組成，氣缸筒6豎直設(shè)置，在氣缸筒6的底部設(shè)置有下氣缸蓋8,在氣缸筒6的頂部設(shè)置有上氣缸蓋7,所述上、下氣缸蓋與氣缸筒6形成密封空間；在上氣缸蓋7的中部設(shè)置有軸壓加載通孔43，在上氣缸蓋I的底部中央處設(shè)置有上蓋凹槽44，所述上壓頭9的頂部設(shè)置在上蓋凹槽44內(nèi)，在上壓頭9豎直方向上的中部設(shè)置有上壓頭貫通孔41 ;在下氣缸蓋8的頂部中央處設(shè)置有下蓋凹槽44，所述下壓頭10的底部設(shè)置有凸起48，且下壓頭10的凸起48設(shè)置在下蓋凹槽45內(nèi)；在下壓頭10和下氣缸蓋8豎直方向上的中部分別設(shè)置有下壓頭貫通孔17和下氣缸蓋貫通孔42，且下壓頭貫通孔17和下氣缸蓋貫通孔42相連通；在所述上、下壓頭之間設(shè)置有煤體試樣，在煤體試樣的煤塊I上設(shè)置有豎直的爆破孔3，所述爆破孔3與上壓頭貫通孔41相連通；所述三軸加載系統(tǒng)由軸壓加載系統(tǒng)14和圍壓加載系統(tǒng)34組成，所述軸壓加載系統(tǒng)14和圍壓加載系統(tǒng)34均采用MTS815.03巖石三軸試驗(yàn)裝置的加載系統(tǒng)；所述軸壓加載系統(tǒng)14設(shè)置在上壓頭9的上部，所述軸壓加載系統(tǒng)14的上部通過爆破氣缸機(jī)構(gòu)中上氣缸蓋7的軸壓加載通孔43設(shè)置在 爆破氣缸機(jī)構(gòu)的外部；在軸壓加載系統(tǒng)14內(nèi)設(shè)置有三通孔16，三通孔16由第一、第二、第三通孔組成，所述第一、第二、第三通孔相連通，其中的第一通孔與爆破氣缸機(jī)構(gòu)中上壓頭9的上壓頭貫通孔41相連通；所述圍壓加載系統(tǒng)34設(shè)置在爆破氣缸機(jī)構(gòu)的外部，圍壓加載系統(tǒng)34通過圍壓連接管49與缸體液壓入孔18相連通，在圍壓連接管49上設(shè)置有第三手控閥21，在第三手控閥21與圍壓加載系統(tǒng)34之間、靠近圍壓加載系統(tǒng)34的圍壓連接管49上設(shè)置有第三數(shù)字壓力表26 ；所述聞壓氣體沖擊系統(tǒng)由設(shè)置在爆破氣缸機(jī)構(gòu)內(nèi)部的氣爆槍4和設(shè)置在爆破氣缸機(jī)構(gòu)外部的力電感應(yīng)電控閥23、高壓儲(chǔ)氣罐39、多通閥37、空壓機(jī)36及氣體氣源瓶35組成；所述氣爆槍4的槍頭設(shè)置在煤體試樣的爆破孔3中，在爆破孔3的入口處、氣爆槍4與爆破孔3之間填充有封孔粘結(jié)劑5密封；氣爆槍4尾部與設(shè)置在上壓頭貫通孔41內(nèi)的輸氣管38的一端相連通，所述輸氣管38的另一端通過上壓頭貫通孔41設(shè)置在三通孔16的第一通孔內(nèi)，三通孔16的第二通孔與力電感應(yīng)電控閥23的一端通過輸氣管38相連通，所述力電感應(yīng)電控閥23的另一端與高壓儲(chǔ)氣罐39的一端通過輸氣管38相連通，所述高壓儲(chǔ)氣罐39的另一端與多通閥37的一個(gè)端口通過輸氣管38相連通；所述力電感應(yīng)電控閥23自動(dòng)釋放高壓儲(chǔ)氣罐39內(nèi)的高壓氣體循環(huán)沖擊煤塊I，使煤塊I產(chǎn)生裂紋致裂增透，所述多通閥37的另兩個(gè)端口分別與空壓機(jī)36、氣體氣源瓶35通過輸氣管38相連通；在力電感應(yīng)電控閥23與高壓儲(chǔ)氣罐39之間、靠近高壓儲(chǔ)氣罐39的輸氣管38上設(shè)置有第五數(shù)字壓力表28，在多通閥37與氣體氣源瓶35之間的輸氣管38上設(shè)置有第四手控閥22，在第四手控閥22與氣體氣源瓶35之間、靠近氣體氣源瓶35的輸氣管38上設(shè)置有第四數(shù)字壓力表27 ；所述煤體滲透率測(cè)定系統(tǒng)由設(shè)置在爆破氣缸機(jī)構(gòu)外部的甲烷氣瓶29、水槽32及量筒33組成；所述甲烷氣瓶29與軸壓加載系統(tǒng)內(nèi)三通孔16的第三通孔之間通過甲烷輸氣管30相連通，在甲烷輸氣管30上設(shè)置有第一手控閥19，在第一手控閥19與甲烷氣瓶29之間、靠近甲烷氣瓶29的甲烷輸氣管30上設(shè)置有第一數(shù)字壓力表24 ;在所述水槽32內(nèi)倒置設(shè)置有量筒33，甲烷導(dǎo)氣管31的一端與下氣缸蓋貫通孔42相連通，另一端設(shè)置在量筒33內(nèi)；在甲烷導(dǎo)氣管31上設(shè)置有第二手控閥20，在第二手控閥20與下氣缸蓋貫通孔42之間、靠近下氣缸蓋貫通孔42的甲烷導(dǎo)氣管31上設(shè)置有第二數(shù)字壓力表25。在所述上氣缸蓋7的底部邊緣設(shè)置有上凹槽46，在所述下氣缸蓋8的頂部邊緣設(shè)置有下凹槽47，且上、下凹槽位置相對(duì)應(yīng)；所述氣缸筒6的頂部和底部分別設(shè)置在上、下凹槽內(nèi)。所述上氣缸蓋7與氣缸筒6通過上氣缸蓋螺栓11連接，下氣缸蓋8與氣缸筒6通過下氣缸蓋螺栓12連接，下壓頭10與下氣缸蓋8之間通過下壓頭螺栓13連接。在所述下氣缸蓋8上設(shè)置有缸體液壓入孔18，所述圍壓連接管49通過缸體液壓入孔18與爆破氣缸機(jī)構(gòu)內(nèi)部空間相連通。在所述上壓頭9的下端面和下壓頭10的上端面上均設(shè)置有深5mm的凹槽，所述煤體試樣的兩端分別設(shè)置在凹槽內(nèi)。所述煤體試樣是由高度為300mm、寬度為300mm的正六面體煤塊I及厚度為50mm的混凝土保護(hù)層2構(gòu)成。在所述高壓儲(chǔ)氣罐39外部設(shè)置有過壓保護(hù)裝置40。所述爆破孔3的孔 深為煤體試樣高度的2/3。所述爆破孔3的直徑為20mm。在所述軸壓加載系統(tǒng)14與上氣缸蓋7之間的軸壓加載通孔43內(nèi)設(shè)置有密封圈15。所述封孔粘結(jié)劑5采用速凝的高強(qiáng)混凝土或高強(qiáng)樹脂膠，封孔長度為爆破孔3孔深的1/3。所述甲烷輸氣管30、甲烷導(dǎo)氣管31、圍壓連接管49及輸氣管38均為鋼管。所述氣體氣源瓶35采用氮?dú)鈿馄俊Ｋ鰵獗瑯?槍頭置于爆破孔3孔深的1/2 2/3位置處。所述過壓保護(hù)裝置40為封閉圓筒狀，采用高強(qiáng)度鋼板包裹高壓儲(chǔ)氣罐39無縫焊接而成。本發(fā)明采用的空壓機(jī)36型號(hào)為W-2.0/400 ;力電感應(yīng)電控閥23型號(hào)為SVY系列高壓型電磁閥；高壓儲(chǔ)氣罐39型號(hào)為HJL400-106 180-5.6。下面結(jié)合

本發(fā)明的一次使用過程:打開第一、第二手控閥，0.2 0.4MPa甲烷氣體通過甲烷輸氣管30進(jìn)入煤塊I的爆破孔3中，再從煤塊I內(nèi)滲出，經(jīng)甲烷導(dǎo)氣管31進(jìn)入水槽32中的量筒33內(nèi)，水槽32和量筒33內(nèi)充滿水，且量筒33倒置于水槽32中，采用排水集氣法可測(cè)定增透前或增透后的煤體滲透率；關(guān)閉第一、第二手控閥，打開第三手控閥21，啟動(dòng)三軸加載系統(tǒng)，緩慢同步對(duì)煤體試樣三軸加載至設(shè)定軸、圍壓值后(軸壓6MPa，圍壓4MPa)，打開第四手控閥22，啟動(dòng)空壓機(jī)36，氣體氣源瓶35內(nèi)的氣體被加壓并輸送至高壓儲(chǔ)氣罐39內(nèi)。當(dāng)高壓儲(chǔ)氣罐39內(nèi)的氣體壓力達(dá)到預(yù)先設(shè)定值(15MPa)時(shí)，力電感應(yīng)電控閥23自動(dòng)打開，高壓儲(chǔ)氣罐39內(nèi)的高壓氣體經(jīng)輸氣管38通過氣爆槍4在煤塊I內(nèi)的爆破孔3中瞬間釋放，沖擊煤塊1，空壓機(jī)36繼續(xù)壓縮氣體，當(dāng)高壓儲(chǔ)氣罐39內(nèi)的氣體壓力再次達(dá)到預(yù)先設(shè)定值(15MPa)后，再次釋放并沖擊煤塊1，如此循環(huán)往復(fù)沖擊煤塊1，使煤塊I產(chǎn)生大量的爆生裂隙，獲得預(yù)期的增透效果 。
權(quán)利要求
1.一種低滲透煤體高壓氣體循環(huán)脈沖致裂增透實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于包括煤體試樣、爆破氣缸機(jī)構(gòu)、三軸加載系統(tǒng)、高壓氣體沖擊系統(tǒng)及煤體滲透率測(cè)定系統(tǒng)； 所述煤體試樣由煤塊和保護(hù)層組成，所述保護(hù)層設(shè)置在煤塊四周的側(cè)壁上； 所述爆破氣缸機(jī)構(gòu)由上、下氣缸蓋、氣缸筒及上、下壓頭組成，氣缸筒豎直設(shè)置，在氣缸筒的底部設(shè)置有下氣缸蓋，在氣缸筒的頂部設(shè)置有上氣缸蓋，所述上、下氣缸蓋與氣缸筒形成密封空間；在上氣缸蓋的中部設(shè)置有軸壓加載通孔，在上氣缸蓋的底部中央處設(shè)置有上蓋凹槽，所述上壓頭的頂部設(shè)置在上蓋凹槽內(nèi)，在上壓頭豎直方向上的中部設(shè)置有上壓頭貫通孔；在下氣缸蓋的頂部中央處設(shè)置有下蓋凹槽，所述下壓頭的底部設(shè)置有凸起，且下壓頭的凸起設(shè)置在下蓋凹槽內(nèi)；在下壓頭和下氣缸蓋豎直方向上的中部分別設(shè)置有下壓頭貫通孔和下氣缸蓋貫通孔，且下壓頭貫通孔和下氣缸蓋貫通孔相連通；在所述上、下壓頭之間設(shè)置有煤體試樣，在煤體試樣的煤塊上設(shè)置有豎直的爆破孔，所述爆破孔與上壓頭貫通孔相連通； 所述三軸加載系統(tǒng)由軸壓加載系統(tǒng)和圍壓加載系統(tǒng)組成，所述軸壓加載系統(tǒng)設(shè)置在上壓頭的上部，所述軸壓加載系統(tǒng)的上部通過爆破氣缸機(jī)構(gòu)中上氣缸蓋的軸壓加載通孔設(shè)置在爆破氣缸機(jī)構(gòu)的外部；在軸壓加載系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有三通孔，三通孔由第一、第二、第三通孔組成，所述第一、第二、第三通孔相連通，其中的第一通孔與爆破氣缸機(jī)構(gòu)中上壓頭的上壓頭貫通孔相連通；所述圍壓加載系統(tǒng)設(shè)置在爆破氣缸機(jī)構(gòu)的外部，圍壓加載系統(tǒng)通過圍壓連接管與爆破氣缸機(jī)構(gòu)內(nèi)部空間相連通，在圍壓連接管上設(shè)置有第三手控閥，在第三手控閥與圍壓加載系統(tǒng)之間、靠近圍壓加載系統(tǒng)的圍壓連接管上設(shè)置有第三數(shù)字壓力表； 所述高壓氣體沖擊系統(tǒng)由設(shè)置在爆破氣缸機(jī)構(gòu)內(nèi)部的氣爆槍和設(shè)置在爆破氣缸機(jī)構(gòu)外部的力電感應(yīng)電控閥、高壓儲(chǔ)氣罐、多通閥、空壓機(jī)及氣體氣源瓶組成；所述氣爆槍的槍頭設(shè)置在煤體試樣的爆破孔中，在爆破孔的入口處、氣爆槍與爆破孔之間填充有封孔粘結(jié)劑密封；氣爆槍尾部與設(shè)置在上壓頭貫通孔內(nèi)的輸氣管的一端相連通，所述輸氣管的另一端通過上壓頭貫通孔設(shè)置在三通孔的第一通孔內(nèi)，三通孔的第二通孔與力電感應(yīng)電控閥的一端通過輸氣管相連通，所述力電感應(yīng)電控閥的另一端與高壓儲(chǔ)氣罐的一端通過輸氣管相連通，所述高壓儲(chǔ)氣罐的另一端與多通閥的一個(gè)端口通過輸氣管相連通；所述多通閥的另兩個(gè)端口分別與空壓機(jī)、氣體氣源瓶 通過輸氣管相連通；在力電感應(yīng)電控閥與高壓儲(chǔ)氣罐之間、靠近高壓儲(chǔ)氣罐的輸氣管上設(shè)置有第五數(shù)字壓力表，在多通閥與氣體氣源瓶之間的輸氣管上設(shè)置有第四手控閥，在第四手控閥與氣體氣源瓶之間、靠近氣體氣源瓶的輸氣管上設(shè)置有第四數(shù)字壓力表； 所述煤體滲透率測(cè)定系統(tǒng)由設(shè)置在爆破氣缸機(jī)構(gòu)外部的甲烷氣瓶、水槽及量筒組成；所述甲烷氣瓶與軸壓加載系統(tǒng)內(nèi)三通孔的第三通孔之間通過甲烷輸氣管相連通，在甲烷輸氣管上設(shè)置有第一手控閥，在第一手控閥與甲烷氣瓶之間、靠近甲烷氣瓶的甲烷輸氣管上設(shè)置有第一數(shù)字壓力表；在所述水槽內(nèi)倒置設(shè)置有量筒，甲烷導(dǎo)氣管的一端與下氣缸蓋貫通孔相連通，另一端設(shè)置在量筒內(nèi)；在甲烷導(dǎo)氣管上設(shè)置有第二手控閥，在第二手控閥與下氣缸蓋貫通孔之間、靠近下氣缸蓋貫通孔的甲烷導(dǎo)氣管上設(shè)置有第二數(shù)字壓力表。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低滲透煤體高壓氣體循環(huán)脈沖致裂增透實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于在所述上氣缸蓋的底部邊緣設(shè)置有上凹槽，在所述下氣缸蓋的頂部邊緣設(shè)置有下凹槽，且上、下凹槽位置相對(duì)應(yīng)；所述氣缸筒的頂部和底部分別設(shè)置在上、下凹槽內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低滲透煤體高壓氣體循環(huán)脈沖致裂增透實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于在所述下氣缸蓋上設(shè)置有缸體液壓入孔，所述圍壓連接管通過缸體液壓入孔與爆破氣缸機(jī)構(gòu)內(nèi)部空間相連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低滲透煤體高壓氣體循環(huán)脈沖致裂增透實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于在所述上壓頭的下端面和下壓頭的上端面上均設(shè)置有凹槽，所述煤體試樣的兩端分別設(shè)置在凹槽內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低滲透煤體高壓氣體循環(huán)脈沖致裂增透實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于在所述高壓儲(chǔ)氣罐外部設(shè)置有過壓保護(hù)裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低滲透煤體高壓氣體循環(huán)脈沖致裂增透實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述爆破孔的孔深為煤體試樣高度的2/3。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低滲透煤體高壓氣體循環(huán)脈沖致裂增透實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述氣爆槍與爆破孔之間的封孔粘結(jié)劑的密封長度為爆破孔孔深的1/3。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低滲透煤體高壓氣體循環(huán)脈沖致裂增透實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述氣爆槍槍頭設(shè) 置在爆破孔孔深的1/2 2/3位置處。
全文摘要
一種低滲透煤體高壓氣體循環(huán)脈沖致裂增透實(shí)驗(yàn)裝置，屬于低滲透本煤層強(qiáng)化增透技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過力電感應(yīng)電控閥使高壓氣體多次循環(huán)沖擊煤體致裂增透，操作簡單、成本低、增透效果明顯。本發(fā)明包括煤體試樣、爆破氣缸機(jī)構(gòu)、三軸加載系統(tǒng)、高壓氣體沖擊系統(tǒng)及煤體滲透率測(cè)定系統(tǒng)；煤體試樣由煤塊和保護(hù)層組成；爆破氣缸機(jī)構(gòu)由上、下氣缸蓋、氣缸筒及上、下壓頭組成；三軸加載系統(tǒng)由軸壓加載系統(tǒng)和圍壓加載系統(tǒng)組成，高壓氣體沖擊系統(tǒng)由氣爆槍、力電感應(yīng)電控閥、高壓儲(chǔ)氣罐、多通閥、空壓機(jī)及氣體氣源瓶組成；煤體滲透率測(cè)定系統(tǒng)由設(shè)置在爆破氣缸機(jī)構(gòu)外部的甲烷氣瓶、水槽及量筒組成。
文檔編號(hào)G01N15/08GK103234890SQ201310141819
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月22日
發(fā)明者趙寶友, 賈廷貴, 張立新, 李剛 申請(qǐng)人:遼寧工程技術(shù)大學(xué)