[發明專利]用于三軸壓縮實驗條件下的含瓦斯煤樣密封裝置

有效

• 申請號: 201210409445.6
• 申請日: 2012-10-24
• 公開（公告）號: CN102928570A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 魏建平;王登科;王云剛;溫志輝;尚顯光;張宏圖;吳松剛
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22;G01N15/08
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 時立新

技術領域

本發明涉及一種用于三軸壓縮實驗條件下的含瓦斯煤樣密封裝置。

背景技術

在以往的三軸壓縮條件下的瓦斯滲流實驗中，一般都是用熱縮管或橡膠套來隔離煤樣中的瓦斯氣體和煤樣外面的液壓油（有時候是水），實驗過程中，瓦斯氣體從煤樣的上端部進入，流經整個煤樣之后從煤樣的下端部流出，由于在安裝熱縮管（或橡膠套）的時候，無法保證煤樣與熱縮管（或橡膠套）之間不存在縫隙，因此這種密封瓦斯氣體（或其他氣體）方法的缺點是無法保證瓦斯氣體不從煤樣與熱縮管（或橡膠套）之間的縫隙中流走。

另外，在瓦斯滲流實驗中，一般都需要在煤樣的上下兩端面處分別墊一塊多孔板，在專利號為ZL200710093240.0，名稱為“煤巖流變滲流實驗裝置”的專利中，將上、下壓頭底面各墊一多孔板，目的在于確保瓦斯氣體能與煤樣端面呈一種“面接觸”狀態，以保證瓦斯氣體能均勻地流經整個煤樣，一旦發生氣孔堵塞，就很難保證煤樣與氣體之間的“面接觸”。

發明內容

本發明的目的是提供一種能克服現有技術的缺陷，提供一種三軸壓縮實驗條件下含瓦斯煤的密封裝置，以解決瓦斯氣體始終以“面接觸”的方式均勻通過煤樣。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種用于三軸壓縮實驗條件下的含瓦斯煤樣密封裝置，包括上、下壓頭和內設煤樣的煤樣管，上壓頭的底端、下壓頭的頂端分別封堵于煤樣管的頂端和底端，上壓頭的底面以及下壓頭的頂面各設一多孔板，多孔板設有與煤樣管連通的通氣孔，上、下壓頭內分別設有上、下通氣道，上通氣道與上壓頭多孔板的通氣孔連通，下通氣道與下壓頭多孔板的通氣孔連通，所述多孔板的一個板面上設有用于連通該多孔板上所有通氣孔的連接槽。

多孔板為平板，多孔板的通氣孔環繞多孔板的中心均勻設置，所述多孔板的連接槽槽口正對煤樣。

所述煤樣管與煤樣之間通過硅橡膠粘接，并且在煤樣管與煤樣之間形成用于填堵兩者縫隙的硅橡膠層。

所述煤樣管為熱縮管或者橡膠管。

多孔板上的連接槽包括內環依次間隔設置的圓環形槽和連接各個圓環形槽的徑向槽。

所述煤樣管為圓管，兩多孔板均位于煤樣管內且均為與煤樣管相適配的圓盤狀。

所述多孔板上的徑向槽交匯于多孔板的中心處，并且多孔板徑向槽的中心交匯處的槽口與上通氣道或者下通氣道的端口相對設置。

所述下通氣道連接出氣管路，上通氣道連接一三通閥，三通閥的另兩接口分別連接抽真空管路和高壓瓦斯輸送管路。?

本發明所述的用于三軸壓縮實驗條件下的含瓦斯煤樣密封裝置,主要用于室內的瓦斯吸附-解吸、瓦斯滲流等實驗。其有益效果在于：（1）所用多孔板的通氣孔的分布和設計更加合理，確保了瓦斯氣體與煤樣的面接觸，通氣孔不易堵塞，從而可以保證瓦斯氣體均勻流經整個煤樣，（2）在三軸壓力室內的煤樣密封方法更加科學可靠，避免了瓦斯氣體從煤樣與熱縮管之間的縫隙中流走，同時還能阻止液壓油進入煤樣內部；（3）煤樣、真空泵和高壓瓦斯罐之間設置了三通閥，使得煤樣在抽真空和飽和瓦斯過程更加方便快捷，并能確保煤樣在抽真空和充瓦斯氣體的過程中不會發生氣體泄漏。該發明能為科研人員在三軸壓縮實驗條件下提供更加科學可靠的瓦斯氣體（或其他氣體）的密封方法，以確保實驗數據的真實可靠性。本發明實現了三軸壓縮實驗條件下煤樣瓦斯氣體的準確密封，并能確保煤樣與瓦斯氣體之間的“面接觸”，很好地解決了目前實驗條件下難以解決的技術問題。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是多孔板的結構示意圖。

具體實施方式

由圖1所示的一種用于三軸壓縮實驗條件下的含瓦斯煤樣密封裝置，包括上、下壓頭1、4和內設煤樣8的煤樣管6，上、下壓頭1、4均為柱體狀，上壓頭1的底端、下壓頭4的頂端分別封堵于煤樣管6的頂端和底端，上壓頭1的底面以及下壓頭4的頂面各設一多孔板2，上壓頭1的底端及其底面的多孔板2、下壓頭4的頂端及其頂面的多孔板2分別位于煤樣管6的頂口、底口內。這樣，兩多孔板2為上下設置，煤樣8位于上、下兩多孔板2之間，煤樣管6的頂端、底端外圈各設一金屬箍7，分別用于緊固煤樣管6與上、下壓頭1、4。

所述煤樣管6為圓管，煤樣管6為熱縮管。煤樣8為塊狀且形狀與煤樣管6內腔相適配，所述煤樣管6與煤樣8之間通過704硅橡膠粘接，并且在煤樣管6內壁與煤樣8外圈表面之間形成用于填堵兩者縫隙的硅橡膠層5。當然，本發明不拘泥于上述形式，煤樣管6也可為橡膠管。