[發明專利]一種高壓電脈沖致裂受載含瓦斯煤的可移動式實驗裝置

在審

• 申請號: 202110711934.6
• 申請日: 2021-06-25
• 公開（公告）號: CN113447633A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 薛生;李斌;鄭春山;李堯斌;江丙友
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22;G01N15/08
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 趙丹

本發明涉及煤礦瓦斯治理或煤層氣抽采技術領域，尤其是一種高壓電脈沖致裂受載含瓦斯煤的可移動式實驗裝置，現提出如下方案，其包括高壓電脈沖發生裝置，所述高壓電脈沖發生裝置電性連接有電壓監測器和電流監測器，所述發生釜箱體上設有多個壓力裝置，所述壓力裝置均可對放置于發生釜箱體內部的實驗煤體施加壓力，所述高壓電脈沖發生裝置通過同軸電纜與所述實驗煤體相連。本發明可以滿足更加符合礦井實際環境條件的實驗研究，將地應力和瓦斯氣體壓力兩方面的因素同時考慮在內，對高壓電脈沖的工程實際應用具有重要意義。

技術領域

本發明涉及到煤礦瓦斯治理或煤層氣抽采領域，尤其是一種高壓電脈沖致裂受載含瓦斯煤的可移動式實驗裝置。

背景技術

現有煤層增滲技術往往存在一定的局限性，需要進一步研究高效安全的新方法將煤體卸壓增滲，高壓電脈沖技術是近些年提出，是用于煤礦瓦斯治理的新方法，該方法利用液電效應，在特殊電極上瞬間施加高電壓，產生等離子體，利用能量轉化的規律，使電能轉化為機械能將煤體致裂，現在實驗室中已經開展了很多相關實驗，但是，同時考慮地應力和瓦斯氣體壓力雙重影響因素的實驗鮮有報道，對真實情況下的高壓電脈沖作用煤體的相關研究需要進一步開展。

針對上述情況，需要對存在地應力和瓦斯氣體壓力的雙重因素進行實驗研究，為實際工程的應用奠定重要理論基礎，同時在不同實驗條件下，采取致裂措施和檢測致裂效果同步進行較難實現，且以往的實驗裝置中，大多數不方便移動，不能滿足需要移動實驗裝置的需求，為此，本發明提出了一種高壓電脈沖致裂受載含瓦斯煤的可移動式實驗裝置。

發明內容

為解決現有技術中的問題，本發明提出了一種高壓電脈沖致裂受載含瓦斯煤的可移動式實驗裝置。

本實驗裝置采用同步監測實驗煤體內部的應變和通過特殊的設計可以實現對煤體滲透率的同步測量，通過測量高壓電脈沖放電致裂實驗的電學參數，研究不同脈沖能量、脈沖功率下煤體的致裂增滲效果，對實際工程應用具有重要的指導意義，本實驗裝置設計為一體化車體可移動式，可以滿足需要移動實驗場所或需要改變特殊實驗環境的情況。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種高壓電脈沖致裂受載含瓦斯煤的可移動式實驗裝置，包括高壓電脈沖發生裝置，所述高壓電脈沖發生裝置電性連接有電壓監測器和電流監測器，所述發生釜箱體上設有多個壓力裝置，所述壓力裝置均可對放置于發生釜箱體內部的實驗煤體施加壓力，所述高壓電脈沖發生裝置通過同軸電纜與所述實驗煤體相連。

進一步地，所述實驗裝置還包括甲烷高壓鋼瓶，所述甲烷高壓鋼瓶與發生釜箱體之間連通有流量計，所述甲烷高壓鋼瓶上設有減壓閥。

進一步地，多個所述壓力裝置分別可對發生釜箱體內部的實驗煤體施加水平方向上和豎直方向上的壓力。

進一步地，所述壓力裝置的伸長端均延伸至發生釜箱體中并固定連接有第一板。

進一步地，所述壓力裝置均包括液壓缸，多個所述液壓缸連接有液壓泵，所述液壓泵通過電磁溢流閥控制液壓缸。

進一步地，所述發生釜箱體的外部設有動態應變儀，所述動態應變儀通過應變數據測量導線與實驗煤體相連接，所述動態應變儀能夠測量實驗煤體內部特征點的應變數據。

進一步地，所述流量計能夠測量由甲烷高壓鋼瓶進入實驗煤體的氣體含量，所述減壓閥能夠調節由甲烷高壓鋼瓶進入實驗煤體的氣體壓力。

進一步地，所述發生釜箱體的底部設有車體。

本發明的有益效果：

1、本發明可以滿足更加符合礦井實際環境條件的實驗研究，將地應力和瓦斯氣體壓力兩方面的因素同時考慮在內，對高壓電脈沖的工程實際應用具有重要意義；