详情

原文传递真三轴应力下负压抽采、增润一体化试验方法

专利名称：	真三轴应力下负压抽采、增润一体化试验方法
摘要：	本发明公开了一种真三轴应力下负压抽采、增润一体化试验方法，包括原煤试样准备，底部带注水孔和顶部带抽采孔的原煤试样；试样在真三轴试验测试装置上安装；施加三轴应力；施加负压；注水试验；同组其它试验；整理试验数据。将带注水孔和抽采孔的原煤试样，置于真三轴试验测试装置中进行真三轴应力下负压抽采、增润一体化试验方法，在高瓦斯煤层抽采瓦斯的同时进行注水润湿作业，既利用注水驱替瓦斯，提高瓦斯抽采率，又利用抽采孔负压增大水力梯度，提高煤层注水润湿效果，为高瓦斯矿井降低瓦斯压力与润湿降尘以及缩短煤层开采时间提供理论依据，为工程实践中科学选择相关工艺参数提供科学依据。
专利类型：	发明专利
申请人：	山东科技大学
发明人：	程卫民;王刚;刘义鑫;孙路路;于岩斌;刘震;倪冠华
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T09:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T19:00:00+0805
申请号：	CN202010158911.2
公开号：	CN111175467A
代理机构：	重庆天成卓越专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	谭小容
分类号：	G01N33/22;G;G01;G01N;G01N33;G01N33/22
申请人地址：	266590 山东省青岛市黄岛区前湾港路579号(泰安市泰山区岱宗大街223号、济南市天桥区胜利庄路17号)
主权项：	1.一种真三轴应力下负压抽采、增润一体化试验方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、原煤试样制备；选取原煤块进行切割打磨，使其断面平整度在±0.02mm以内，在原煤试样顶面中心竖直打盲孔作为抽采孔(15)，底面中心竖直打盲孔作为注水孔(16)，在105±15°温度下烘干24±4小时后，冷却至常温备用；步骤二、试样在真三轴试验测试装置上安装；所述真三轴试验测试装置包括主机(A)、主机支撑组件(B)、滑轨(C)、滑轨支撑组件(D)和伺服油缸(E)，六套所述伺服油缸(E)布置在主机(A)外的上下、左右、前后方向，所述滑轨(C)在主机(A)下方前后延伸设置，且穿过主机(A)后通过滑轨支撑组件(D)支撑在地面上，所述主机(A)包括铸造成型的整体环形框架(1)，所述整体环形框架(1)的前后两侧开孔，并在每个开孔位置外侧配备有盖板(2)，所述整体环形框架(1)和盖板(2)围成主机壳，主机内腔用于放置原煤试样(3)，原煤试样(3)的上、下、左、右、前、后侧外分别配备有试样垫块(4)，位于下侧的所述试样垫块(4)下方设置有能在滑轨(C)上前后移动的试样移动支架(5)；前后侧的伺服油缸(E)下方均设置有能在滑轨(C)上前后移动的油缸移动支架(6)，所述盖板(2)能随着对应侧的伺服油缸(E)一起移动，上下左右侧的伺服油缸(E)固设在整体环形框架(1)的对应侧外，伺服油缸(E)的活塞杆(7)前端居中位置处设置有载荷传感器(8)，所述载荷传感器(8)的前端穿过主机壳后安装有压头(9)；将原煤试样放入六块试样垫块(4)围成的腔体内并通过快锁(14)组合安装后再结合试样垫块(4)接缝处的棱边密封胶密封成一个试样密封垫，从而将原煤试样(3)密封其中；所述棱边密封胶采用在需要密封的棱边刷涂液态硅橡胶，待硅橡胶固化后便能实现试样垫块(4)之间的密封；所述上压头(9)的下方固设有正对抽采孔(15)的抽采管，下压头(9)的上方固设有正对注水孔(16)的注水管，在抽采管、注水管外壁分别均匀涂抹硅橡胶，首先将试样密封垫安装在下压头(9)上并使注水管插入注水孔(16)内粘合密封，再控制上压头(9)下移，使上压头(9)与试样密封垫上表面贴合的同时抽采管插入抽采孔(15)内粘合密封，最后分别控制前、后、左、右四个压头(9)移动，使对应的压头(9)分别贴合到试样密封垫的对应表面；步骤三、施加三轴应力；通过前、后、左、右、上、下六个压头(9)对原煤试样施加应力至预定值；步骤四、施加负压；利用真空泵通过抽采孔(15)，以预定负压值进行开始抽采；步骤五、注水试验；开始抽采的同时，打开注水孔(16)，由原煤试样底部以预定注水压力进行注水，记录注水流量、抽采孔流量变化与各压头压力与位移变化，直至抽采孔(15)有水流出，表明完成注水，结束负压抽采与注水，记录完成注水时间；步骤六、同组其它试验；更换原煤试样，改变注水压力，或者改变三轴压力、抽采负压，重复步骤一至步骤五；步骤七、整理试验数据。 2.按照权利要求1所述的真三轴应力下负压抽采、增润一体化试验方法，其特征在于：所述原煤试样为正方体，原煤试样尺寸为200×200×200mm。 3.按照权利要求1所述的真三轴应力下负压抽采、增润一体化试验方法，其特征在于：所述抽采孔(15)、注水孔(16)大小相等，直径为10mm，深度为40mm；抽采管、注水管的长度为30mm。 4.按照权利要求1所述的真三轴应力下负压抽采、增润一体化试验方法，其特征在于：所述抽采孔(15)、注水孔(16)的外侧端安装有万向密封接头(17)。
所属类别：	发明专利