[发明专利]真三轴状态下煤样渗流测试方法

摘要

本发明公开了一种真三轴状态下煤样渗流测试方法，包括如下步骤：1)准备试件；2)安装试件；（3）充油排空与抽真空；（4）加载；（5）瓦斯吸附；（6）测定渗流参数；（7）实验停止；（8）数据存储。本发明能够更真实的模拟真实工况，为解决现场问题提供理论依据。

主权项

一种真三轴状态下煤样渗流测试方法，包括如下步骤：1)准备试件：制备干燥的立方煤样；2)安装试件：为保证气密性，先用704硅橡胶将煤样试件各侧面抹一层1mm左右的胶层，待抹上的胶层完全干透；将试件置于第二垫板上，再将试件与第一垫板对正，一起套入热缩胶套，用电吹风热风吹缩胶套，保证胶套与试件、第一垫板和第二之间紧密黏在一起；将试件、第一垫板和第二垫板放入压力室指定位置，并将第一垫板与第一定心套连接，第二垫板与第二定心套连接；将压力室内瓦斯进气管与出气管分别与第一垫板和第二垫板的进气接头和出气接头连接好；在各垫板上连接各试件位移测量传感器和试件位移传感器加长杆；密封关闭压力室；（3）充油排空与抽真空：开启电源，启动数据采集系统和控制器，启动各油缸，预先将三个方向的力加载至预定载荷值的2‑5%；向压力室排空充油，充满后关闭出油口；关闭与上垫板上第一流道和第二流道连接的进气口截止阀，开启与下垫板上第三流道和第四流道连接的出气口截止阀，由外部出气口对试件抽真空，持续两小时，真空度达1000Pa；关闭真空泵，关闭出气口截止阀；（4）加载：启动供高压油泵，利用独立的高压油泵向压力室内注油加压，保证泵的压力值高于渗流气体压力2%；采用力控制方式加载，分步依次循环加载，三个方向所分步数相等，以防止试件被压坏，并更准确模拟实际工况；以上下方向为Z向，左右方向为X向，前后方向为Y向，加载顺序依次为Z向→X向→Y向→Z向，循环依次递增1MPa至预定载荷值；开启温度控制系统，向框 架的空腔内注入高温油，使压力室内油温恒定为实际工况温度；（5）瓦斯吸附：打开瓦斯气瓶减压阀，开启瓦斯气体增压装置，打开进气口截止阀，向试件充入瓦斯，观察瓦斯压力的动态变化情况，等流量计数值稳定后，关闭出口截止阀；吸附12小时，直至吸附平衡；（6）测定渗流参数：开启出气口截止阀；观察数据采集系统中出气口压力变化随时间的变化规律，等待至出气口瓦斯压力稳定；调制X、Y、Z各向压力、加载方式、瓦斯压力；动态测定以下参数：油压、X、Y、Z三向压力、瓦斯压力、试件横向位移、试件轴向位移、温度、瓦斯流量等；（7）实验停止：先关掉瓦斯气体增压装置，关掉瓦斯气瓶减压阀，再卸掉高压油泵，最后卸载，卸载顺序为Y向→X向→Z向→Y向，循环依次递减1MPa，载卸载完成后，关掉各油缸对应的油泵；再关掉温度控制系统；（8）数据存储：保存数据采集系统记录的所有数据；取出试件，观察试件形态。