一种基于高压电脉冲的煤层增透实验装置

摘要

本发明涉及将高压脉冲放电和传统的煤层增透技术结合起来进行实验的装置，具体为一种基于高压电脉冲的煤层增透实验装置。一种基于高压电脉冲的煤层增透实验装置，包括高压脉冲电源、依次连接的第一管体、第二管体和第三管体、刚性三轴压力室、试压泵、液压控制系统和声反射前置放大器；刚性三轴压力室内模拟了传统水压致裂技术，再由高压脉冲电源给放电电极供电，二者结合使得煤样通孔周围产生裂纹，然后对煤样内部裂隙的开裂位置及扩展过程进行全程监控，结合后期的CT扫描及电镜观察结果，获得影响煤样裂隙发育及瓦斯物态转化的关键因素，以及脉冲放电对裂隙发育的作用范围与影响规律，为高压脉冲放电实际用于井下煤层增透提供理论依据。

主权项

一种基于高压电脉冲的煤层增透实验装置，其特征在于包括高压脉冲电源、依次连接的第一管体（1）、第二管体（2）和第三管体（3）、刚性三轴压力室（4）、试压泵、液压控制系统和声发射前置放大器；刚性三轴压力室（4）包括设有顶盖的箱体（5），箱体（5）的左侧壁上开有水平的、孔径为26mm的第一内螺纹通孔，箱体的前壁、后壁和顶盖的内表面上都固定有受控于液压控制系统的油缸（6），箱体的右侧壁的内表面固定有受控于液压控制系统的空心油缸（7），箱体内底面上铺有煤层托板（8），煤层托板（8）上放置有煤样（9），煤样（9）的前侧、后侧、右侧和顶端都紧贴着压板（10），压板（10）和煤样紧贴的面上均匀分布有声发射传感器，声发射传感器的输出端和声发射前置放大器的输入端连接，煤样（9）的左侧和箱体（5）的左侧壁的内表面紧贴，箱体（5）的前壁、后壁和顶盖上的油缸的活塞杆分别顶在煤样的前侧、后侧和顶端的压板上，箱体的右侧壁上的空心油缸（7）的活塞筒顶在煤样的右侧的压板上，煤样内部还开有和箱体左侧壁上的第一内螺纹通孔连通的、孔径为26mm的煤样通孔(11)，煤样右侧的压板上开有和煤样通孔连通的、孔径为26mm的第二内螺纹通孔，煤样右侧的压板的第二内螺纹通孔内连接有设在空心油缸的通孔内的连接管(12)，连接管(12)上密封连接有伸出箱体右侧壁的尾端延长套管(13)；第一管体(1)和尾端延长套管(13)的端部都密封，第一管体(1)内固定有放电电极(20)，放电电极(20)通过引线和高压脉冲电源连接，第二管体(2)上开有高压注水口，试压泵通过水管密封连接在第二管体(2)上的高压注水口处，第三管体(3)的端部密封连接在刚性三轴压力室的箱体的左侧壁上的第一内螺纹通孔处。