[發(fā)明專利]含瓦斯原煤高壓水侵孔隙結(jié)構(gòu)含水量測試系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611243405.3
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106771048B
• 公開（公告）日: 2019-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉震;程衛(wèi)民;楊赫;王剛;辛林;倪冠華
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22;G01N35/00
• 代理公司: 青島智地領(lǐng)創(chuàng)專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

本發(fā)明提出一種含瓦斯原煤高壓水侵孔隙結(jié)構(gòu)含水量測試系統(tǒng)及方法，測試系統(tǒng)中，充水增壓罐的增壓進水口經(jīng)管路連接注水泵，注水泵經(jīng)管路連接水池，充水增壓罐的增壓出水口經(jīng)管路連接高壓注水試驗罐的注水口，電液伺服控制動力泵經(jīng)管路連接注水活塞油缸的供油口，注水活塞油缸的出水口經(jīng)管路連接充水增壓罐的微量進水口，真空泵、甲烷瓶經(jīng)管路連接高壓注水試驗罐的抽注氣口，真空泵與高壓注水試驗罐之間設(shè)置有閥門，甲烷瓶與高壓注水試驗罐之間設(shè)置有壓力閥，計算機經(jīng)數(shù)據(jù)收集模塊信號連接位移傳感器和壓力傳感器。本發(fā)明的有益效果：模擬含瓦斯原煤高壓注水狀態(tài)，精確測量含瓦斯原煤高壓注水狀態(tài)下經(jīng)高壓注入煤體孔隙結(jié)構(gòu)的水量和注水壓力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及含瓦斯原煤水侵實驗裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種含瓦斯原煤高壓水侵孔隙結(jié)構(gòu)含水量測試系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著煤礦開采深度的不斷增加，深部礦井復(fù)合災(zāi)害(煤與瓦斯突出、沖擊地壓及粉塵災(zāi)害)日益嚴(yán)重。為了提高煤礦防災(zāi)效果，我國普遍采用煤層注水技術(shù)進行煤與瓦斯突出、沖擊地壓及粉塵災(zāi)害的防治。為了評價煤層注水防災(zāi)效果，需要確定不同注水工藝(注水壓力、流量)下煤層增透-潤濕效果，通過現(xiàn)場實地考察含水量分布特征與注水壓力間的關(guān)系，難度較大，精確程度較低。為此，需通過實驗室試驗來精確測定含瓦斯原煤高壓水侵孔隙結(jié)構(gòu)含水量的分布特征，因煤體孔隙結(jié)構(gòu)極度復(fù)雜，孔隙體積較小，試驗難以精確測定含瓦斯原煤煤體在高壓水侵狀態(tài)下孔隙結(jié)構(gòu)含水量分布。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種含瓦斯原煤高壓水侵孔隙結(jié)構(gòu)含水量測試系統(tǒng)，解決現(xiàn)有試驗難以精確測定含瓦斯原煤在高壓水侵狀態(tài)下孔隙結(jié)構(gòu)含水量分布的問題。

本發(fā)明提供一種含瓦斯原煤高壓水侵孔隙結(jié)構(gòu)含水量測試系統(tǒng)，包括充水增壓罐、高壓注水試驗罐、注水活塞油缸、注水泵、水池、電液伺服控制動力泵、真空泵、甲烷瓶和計算機；充水增壓罐的上方開設(shè)有第一排氣口，充水增壓罐開設(shè)有增壓進水口、增壓出水口和微量進水口，第一排氣口和增壓進水口上設(shè)置有閥門；高壓注水試驗罐的上方開設(shè)有第二排氣口，高壓注水試驗罐開設(shè)有注水口和抽注氣口，高壓注水試驗罐上設(shè)置有壓力傳感器，第二排氣口、注水口和抽注氣口上設(shè)置有閥門；注水活塞油缸中設(shè)置有活塞，活塞將注水活塞油缸內(nèi)隔成油腔和水腔，油腔處開設(shè)有供油口，水腔處開設(shè)有出水口，活塞連接有活塞桿，活塞桿上設(shè)置有位移傳感器；充水增壓罐的增壓進水口經(jīng)管路連接注水泵，注水泵經(jīng)管路連接水池，充水增壓罐的增壓出水口經(jīng)管路連接高壓注水試驗罐的注水口，電液伺服控制動力泵經(jīng)管路連接注水活塞油缸的供油口，注水活塞油缸的出水口經(jīng)管路連接充水增壓罐的微量進水口，真空泵、甲烷瓶經(jīng)管路連接高壓注水試驗罐的抽注氣口，真空泵與高壓注水試驗罐之間的管路上設(shè)置有閥門，甲烷瓶與高壓注水試驗罐之間的管路上設(shè)置有壓力閥，計算機經(jīng)數(shù)據(jù)收集模塊信號連接位移傳感器和壓力傳感器。

進一步的，包括多個高壓注水試驗罐、與高壓注水試驗罐數(shù)量相同的充水增壓罐、與高壓注水試驗罐數(shù)量相同的注水活塞油缸以及與高壓注水試驗罐數(shù)量相同的電液伺服控制動力泵。

進一步的，多個高壓注水試驗罐的容積不同。

進一步的，注水活塞油缸的內(nèi)徑比電液伺服控制動力泵的內(nèi)徑小。

進一步的，高壓注水試驗罐包括缸體和可與缸體密封連接的頂蓋，缸體開設(shè)注水口和抽注氣口，缸體上設(shè)置壓力傳感器，頂蓋上開設(shè)第二排氣口。

進一步的，頂蓋經(jīng)法蘭密封連接缸體。

進一步的，注水活塞油缸中的活塞上設(shè)置有活塞密封圈。

本發(fā)明還提供一種含瓦斯原煤高壓水侵孔隙結(jié)構(gòu)含水量測試方法，應(yīng)用上述的含瓦斯原煤高壓水侵孔隙結(jié)構(gòu)含水量測試系統(tǒng)，包括以下步驟：

步驟一、按照測試要求制作煤樣，稱取適量煤樣于高壓注水試驗罐中；