圆孔周围瓦斯渗透实验装置

摘要

本发明公开了一种圆孔周围瓦斯渗透实验装置，其特征在于包括密封加载盒、渗透试件、油压密封系统、瓦斯供应系统和瓦斯平衡系统；本发明的依据在于圆孔周围煤岩体渗透规律可以认为是轴对称的，取其一部分进行试验即可反映围岩整体的渗透性质，相对于全断面实验装置，可以开展大比例尺的实验研究；本发明通过简单加载即可使试件达到类似现场条件的受力状态，可以考虑孔洞周围煤岩体破碎情况对渗透规律的影响，具有结构简单，试验成本低的特点。本发明对于圆孔周围特定应力条件下，煤岩体中瓦斯渗透、吸附、析解规律的研究具有重要意义。

主权项

一种圆孔周围瓦斯渗透实验装置，其特征在于：包括密封加载盒、渗透试件、油压密封系统、瓦斯供应系统和瓦斯平衡系统；所述的密封加载盒，包括V型槽、侧挡板、加载垫块、上盖板和橡胶垫；所述的V型槽为整体结构，包括底板和两个侧壁，侧壁内表面与水平面呈一定倾角，在每个侧壁内表面预留上、下两条水平槽；所述的侧挡板，包括第一侧挡板和第二侧挡板，分别固定在V型槽的前后两侧，每个侧挡板内表面预留上、下两条弧形槽，在第二侧挡板上预留上下两个密封圈的注液口，以及瓦斯出孔；所述的加载垫块，上半部分为圆柱体结构，并在其内部预留瓦斯注入孔；下半部分为圆弧形钢板，并在下表面设有纵横交叉的导气槽，导气槽与瓦斯注入孔连通，下表面还设有一层钢丝网，钢丝网与煤样试件上表面接触；加载垫块侧面和V型槽内表面间留有空隙；所述的上盖板，与V型槽和侧挡板的上表面相连，其中间留有圆形孔，加载垫块的圆柱体结构由圆形孔通过，圆形孔表面设有橡胶密封垫，与圆柱体结构紧密接触；所述的橡胶垫安装在V型槽、侧挡板、上盖板互相接触的部位；所述渗透试件，上下表面为同轴圆弧面，前后侧面垂直于水平面，左右侧面倾角与V型槽侧壁内表面匹配，四个侧面均涂有704硅橡胶以保证其气密性；所述的油压密封系统，包括密封圈、手动油压泵、供油管路和压力表；密封圈为中空体，中空体内可以注入传递压力的液态物质，密封圈通过聚氨酯橡胶浇筑模压成型，安装在V型槽和侧挡板内表面预留的上、下两槽中；所述的瓦斯供应系统，包括瓦斯供应罐、第一高压管、第一阀门、气体压力泵、第二高压管、第二阀门、第一压力表、第一流量计；瓦斯供应罐和气体压力泵通过第一高压管连接，并在第一高压管上设有第一阀门；气体压力泵和圆柱体结构上的瓦斯注入孔通过第二高压管相连，并在第二高压管上设有第二阀门、第一压力表和第一流量计；所述的瓦斯平衡系统，包括第一出气管、第二流量计、第二压力表、第三阀门、真空泵、第二出气管、第四阀门、气体储存罐；密封加载盒侧挡板上的瓦斯出孔与真空泵通过第一出气管连接，并在第一出气管上设有第二流量计、第二压力表、第三阀门；真空泵和气体储存罐通过第二出气管相连，并在第二出气管上设有第四阀门。