详情

原文传递一种煤岩高温高压变形检测系统

专利名称：	一种煤岩高温高压变形检测系统
摘要：	本发明公开了一种高温高压煤岩变形检测系统，检测系统包括煤岩变形试验装置和气体采集与检测系统。试验装置包括能够对煤岩样品产生轴向压力的上轴压加载单元和下轴压加载单元，还包括能够对煤岩样品产生围压的围压端盖、围压活塞和围压压头，精确设定轴压和围压并利用温度表控制煤岩样品温度调节，实现对煤岩变形应力‑应变环境的精确模拟；气体采集与检测系统可以对煤岩样品在变形试验过程中所产生的混合气体进行实时采集并在线分析与检测，而且可以通过气瓶注送设定压力的气体模拟原位孔隙流体压力，更加真实模拟地质条件。该试验及检测系统可以获得完整的煤岩样品，试验的精确度高，结构合理，便于拆卸，安全系数高。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	中国矿业大学
发明人：	姜波;刘杰刚;刘和武;李明
专利状态：	有效
发布日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201810540135.5
公开号：	CN108593458A
代理机构：	徐州市淮海专利事务所 32205
代理人：	华德明
分类号：	G01N3/18(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N3;G01N3/18
申请人地址：	221000 江苏省徐州市大学路1号
主权项：	1.一种煤岩高温高压变形检测系统，其特征在于，包括试验装置(100)和气体采集与检测系统(200)，所述试验装置(100)包括：平板小车(1A)，平板小车(1A)可移动的设于轨道上，且其上设有上下贯通的第一中心孔(1A11)；壳体(2A)，所述壳体(2A)内部设有容纳腔室，且其下端部与平板小车(1A)相连接；围压端盖(3A)，所述围压端盖(3A)固定于容纳腔室上端部，其上设有上下贯通的第二中心孔(3A1)和进油孔(3A2)；围压活塞(4A)，所述围压活塞(4A)包括与第二中心孔(3A1)相适配的杆部(4A1)和一体形成于杆部(4A1)下端的活塞部(4A2)，所述围压活塞(4A)上设有上下贯通的第三中心孔(4AA)；围压压头(5A)，所述围压压头(5A)固定于活塞部(4A2)的下端，其上设有上下贯通的第四中心孔(5A1)，第四中心孔(5A1)、第三中心孔(4AA)、第二中心孔(3A1)和第一中心孔(1A11)同轴设置；石墨管组件(6A)，所述石墨管组件(6A)包括：样品套管(6A1)、第一石墨管(6A2)、第二石墨管(6A3)和叶蜡石套(6A4)，样品套管(6A1)同轴设于第一中心孔(1A11)的上端，且与所述平板小车(1A)固定连接；第一石墨管(6A2)沿着所述样品套管(6A1)的内壁设置，第二石墨管(6A3)套设于第一石墨管(6A2)内部且与第一石墨管(6A2)之间形成空腔(6AA)，所述围压压头(5A)与空腔(6AA)配合；所述叶蜡石套(6A4)填充于空腔(6AA)内；下轴压加载单元(7A)，下轴压加载单元(7A)包括：底座(7A1)和下压杆(7A2)，所述底座(7A1)与所述平板小车(1A)相连，所述下压杆(7A2)与所述第一中心孔(1A11)相配合，且其一端与底座(7A1)相连接，其另一端与第二石墨管(6A3)相配合，煤岩样品(8A)置于下压杆(7A2)的上端，与所述下压杆(7A2)同轴设置且位于第二石墨管(6A3)下端还设有围压垫块(7A3)，所述围压垫块(7A3)与样品套管(6A1)之间设有绝缘环(10A)；叶蜡石套(6A4)与围压垫块(7A3)之间还设有云母片(11A)，第一中心孔(1A11)与下压杆(7A2)之间还设有绝缘套(20A)；水冷套管(12A)、第一保护套(13A)和第二保护套(14A)由外至内依次套设在所述壳体(2A)与所述样品套管(6A1)之间，水冷套管(12A)、第一保护套(13A)与壳体(2A)连接，第一保护套(13A)内壁的上端内径大于其下端内径，第二保护套(14A)的外壁与第一保护套(13A)相配合；水冷套管(12A)的外壁设有通水槽(12A1)；上轴压加载单元(15A)，所述上轴压单元包括：上压头(15A1)和上压杆(15A2)，上压头(15A1)与所述第三中心孔(4AA)相配合；上压杆(15A2)与所述第四中心孔(5A1)相配合，且其一端连接于所述上压头(15A1)的下端，其另一端与所述第二石墨管(6A3)相配合并与所述煤岩样品(8A)相抵止；采集管组(AA)，采集管组(AA)包括第一采集管(AA1)和第二采集管(AA2)，第一采集管(AA1)依次贯穿所述上压头(15A1)和所述上压杆(15A2)，其一端连接至所述煤岩样品(8A)的上端，其另一端为位于所述上压头(15A1)上的第一采集口(AA11)；第二采集管(AA2)依次贯穿所述底座(7A1)和所述下压杆(7A2)，其一端连接至煤岩样品(8A)的下端，其另一端为位于底座(7A1)上的第二采集口(AA21)；以及电极板组(16A)，所述电极板组(16A)包括与所述上压头(15A1)相连的上电极板(16A1)和与所述底座(7A1)相连的下电极板(16A2)，电源的正极通过上电极板(16A1)依次连通上压头(15A1)、上压杆(15A2)、围压压头(5A)至石墨管组(6A)的上端；电源的负极通过下电极板(16A2)依次连通底座(7A1)、下压杆(7A2)、围压垫块(7A3)至石墨管组(6A)的下端；所述气体采集与检测系统(200)包括：换热组件(1B)，所述换热组件(1B)包括换热器(1B1)、液体收集器(1B2)和水泵(1B3)，换热器(1B1)包括第一端口(1B11)、第二端口(1B12)、第三端口(1B13)和第四端口(1B14)，第一端口(1B11)与第二采集口(AA21)相导通，第三端口(1B13)与水泵(1B3)相连，第四端口(1B14)与液体收集器(1B2)相连；第一单向阀(2B)，第一单向阀(2B)连接在所述第二采集口(AA21)与所述第一端口(1B11)之间且在试验装置(100)朝向换热器(1B1)方向上单向导通；储气罐(3B)，储气罐(3B)包括进气口(3B1)和出气口(3B2)，进气口(3B1)与所述第二端口(1B12)相连接；真空泵(4B)，真空泵(4B)连接于所述换热组件(1B)的第二端口(1B12)与储气罐(3B)的进气口(3B1)之间；气相色谱仪(5B)，气相色谱仪(5B)与所述储气罐(3B)的出气口(3B2)相连；通断阀(6B)，通断阀(6B)连接于气相色谱仪(5B)与所述出气口(3B2)之间；气瓶(7B)，气瓶(7B)的连接端口(7B1)与所述第一采集口(AA11)相连；以及第二单向阀(8B)，第二单向阀(8B)设于第一采集口(AA11)和气瓶(7B)的连接端口(7B1)之间且在气瓶(7B)朝向所试验装置(100)方向上单向导通。
所属类别：	发明专利