[發明專利]一種含瓦斯煤巖試驗方法

無效

• 申請號: 201310342002.4
• 申請日: 2013-08-07
• 公開（公告）號: CN103398903A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 曹樹剛;郭平;張遵國;孫傳猛;洛鋒;劉延保;李勇;李國棟;楊紅運;鄒德均
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務所(普通合伙) 50211
• 代理人: 郭云

1.一種含瓦斯煤巖試驗方法，其特征在于包括以下步驟：

1）將煤巖試件放入到試驗裝置（1）內，所述試驗裝置（1）內開設有具有開口的試驗腔（1a），該試驗腔（1a）的開口水平朝向試驗裝置（1）的其中一個側面，且該試驗腔（1a）的開口由固定在試驗裝置（1）側面的透明視鏡（2）封閉，所述試驗腔（1a）內的下部安裝有活動墊塊（3），拆下透明視鏡（2），將試件放到活動墊塊（3）上，在活動墊塊（3）的下方連接有墊塊（15），該墊塊（15）的底部固定連接在試驗腔（1a）底部，所述墊塊（15）的上表面向上凸起形成條形滑軌（15a），該條形滑軌（15a）左右延伸布置，所述活動墊塊（3）的下表面開有與條形滑軌（15a）相對應的條形槽（3a），所述條形滑軌（15a）伸入到該條形槽（3a）內。所述試驗腔（1a）的上部和左右兩側均設有活動壓塊（4），三個所述活動壓塊（4）均通過加載塊（16）與加載軸（5）相連，所述加載塊（16）與加載軸（5）固定相連，在該加載塊（16）與活動壓塊（4）相接觸的面上設置有滑塊（16a），該活動壓塊（4）上設置有與滑塊（16a）相對應的滑槽（4a）；三個所述活動壓塊（4）和所述活動墊塊（3）圍成一個四邊形框架，且所述活動壓塊（4）和活動墊塊（3）互相錯位，先將試件居中放在活動墊塊（3）上，再緩緩將試件移動到活動墊塊（3）右端平齊，而后調節活動墊塊（3），使其居于墊塊（15）的中心位置，再向左移動右側加載塊（16），使與其相連的活動壓塊（4）抵在試件上，再調整該活動壓塊（4），使其下端部分地抵在下部活動墊塊（3）上，同理，調整左側和上部加載塊（16）的位置，使各加載塊（16）和活動壓塊（4）滿足錯位要求；所述試驗腔（1a）內還設置有聲發射傳感器（7）和應變傳感器（36），將該聲發射傳感器（7）和應變傳感器（36）均貼于煤巖試件表面；

2）所述試驗裝置（1）內還設置有氣管（12），該氣管（12）的一端與試驗腔（1a）相通，另一端并聯有高壓氣瓶（13）和真空泵（14），先通過真空泵（14）對試驗腔（1a）內抽取真空，當試驗腔（1a）內的氣壓狀態到達一定真空度后，通過高壓氣瓶（13）對試驗腔(1a)內注入瓦斯，使高壓氣瓶（13）內的瓦斯進入試驗腔（1a）內。當試驗腔（1a）內的瓦斯壓力狀態達到一定數值后，持續穩定試驗腔（1a）內瓦斯壓力，使試件充分吸附瓦斯；

3）三根加載軸（5）的另一端分別從試驗腔（1a）的上方和左右兩側伸出試驗裝置（1）外，三根該加載軸（5）的外端均連接有液壓千斤頂（6），三個該液壓千斤頂（6）分別安裝在試驗裝置（1）的上方和左右兩側，當試件充分吸收瓦斯后，調整試件上部和左右兩側的液壓千斤頂（6），使試件在垂直和水平方向受到的加載載荷通過加載軸（5）傳遞到活動壓塊（4）并作用于試件上；

4）所述聲發射傳感器（7）與測量導線（8）的一端相連，所述測量導線（8）的另一端穿過試驗腔（1a）內壁的測量孔與試驗裝置（1）外的聲發射放大器（10）及聲發射采集卡（11）依次相連，聲發射傳感器（7）通過測量導線（8）傳遞聲發射信號至聲發射采集卡（11），最后由聲發射采集卡（11）采集分析聲發射信號，所述應變傳感器（36）與應變導線（9）的一端相連，所述應變導線（9）的另一端伸出試驗裝置（1）外與應變儀（35）相連，應變傳感器（36）采集試件內部的應變力變化傳遞給應變儀（35），最后由應變儀（35）采集分析；

5）所述透明視鏡（2）的外側還架設有顯微鏡支架（24），該顯微鏡支架（24）上安裝有體視顯微鏡（25），在所述體視顯微鏡（25）面向透明視鏡（2）的一側安裝有LED環形燈（26）作為顯微鏡的外接光源，該體視顯微鏡（25）的另一側安裝有攝像機（27），所述攝像機（27）的鏡頭指向試驗腔（1a），試驗開始前期，使用體視顯微鏡（25）進行小倍數的大范圍觀測，當發現裂紋時，移動體視顯微鏡（25）的水平和垂直燕尾槽拖板，使裂紋尖端位于視場中間，再通過粗調和微調體視顯微鏡（25）物距，增大放大倍數，進入細觀觀測階段，并同時使用攝像機（27）記錄該試件的裂紋圖像信息。

2.根據權利要求1所述的一種含瓦斯煤巖試驗方法，其特征在于：在所述試驗腔（1a）內壁布置有水循環系統導管（17），該水循環系統導管（17）的兩端分別與水循環系統進水管（18）和水循環系統出水管（19）相連，所述水循環系統進水管（18）和水循環系統出水管（19）均伸出試驗裝置（1）外與恒溫水循環系統（20）相連。