[发明专利]一种承载煤裂隙观测及瓦斯渗流可视化实验装置

摘要

本发明提出一种承载煤裂隙观测及瓦斯渗流可视化实验装置，解决了不透明的实验装置无法满足实验需要问题。本发明包括透明钢化玻璃，透明钢化玻璃安装在底座上，透明钢化玻璃和底座之间设有压力室，压力室通过管路依次与第一阀门、第一压力表、围压供气压装置连通，压力室通过管路与第二阀门连通；压力室内设有透明热缩管，透明热缩管内部设有试件，透明热缩管的上部配合有上岩芯塞，上岩芯塞与活塞杆连接，活塞杆穿过透明钢化玻璃，活塞杆与透明钢化玻璃之间设有密封胶圈，活塞杆与加载缸体连接，加载缸体与液压油连接。本发明采用透明钢化玻璃、透明热缩管包围煤试件，压力室采用气体供压，不影响裂隙扩展的图像观测，显微摄像机实时动态监测。

主权项

一种承载煤裂隙观测及瓦斯渗流可视化实验装置，其特征在于：包括透明钢化玻璃（7），透明钢化玻璃（7）安装在底座（13）上，透明钢化玻璃（7）和底座（13）之间设有压力室（8），压力室（8）通过管路依次与第一阀门（14）、第一压力表（15）、围压供气压装置（16）连通，压力室（8）通过管路与第二阀门（20）连通；压力室（8）内设有透明热缩管（9），透明热缩管（9）内部设有试件（11），透明热缩管（9）的上部配合有上岩芯塞（10），上岩芯塞（10）与活塞杆（5）连接，活塞杆（5）穿过透明钢化玻璃（7），活塞杆（5）与透明钢化玻璃（7）之间设有密封胶圈（6），活塞杆（5）与加载缸体（4）连接，加载缸体（4）与液压油（19）连接，试件（11）通过管路依次与上岩芯塞（10）、活塞杆（5）、流量计（3）、减压阀（2）、甲烷气体（1）连通；透明热缩管（9）的下部配合有下岩芯塞（12），下岩芯塞（12）与底座（13）配合，试件（11）通过管路依次与下岩芯塞（12）、底座（13）、第三阀门（21）、阻尼器（22）、真空泵（23）连通；透明钢化玻璃（7）外部设有显微摄像机（25），显微摄像机（25）与计算机（24）连接；所述的加载缸体（4）与液压油（19）通过两条管路连接，一条管路上设有第二压力表（17），另一条管路上设有第三压力表（18），第一压力表（15）、第二压力表（17）和第三压力表（18）均与计算机（24）连接，第一阀门（14）、第二阀门（20）和第三阀门（21）均与计算机（24）连接，流量计（3）和真空泵（23）均与计算机（24）连接；所述的上岩芯塞（10）与试件（11）之间设有渗流板，下岩芯塞（12）与试件（11）之间设有渗流板，渗流板的半径为nR，渗流板包括由内到外的n层，相邻的两层之间设有隔板，渗流板第一层为半径为R的中心圆，第2~n层为环宽为R的圆环，n‑1个圆环的半径从2*R增加至n*R并且依次增加R，中心圆上开有一个通孔，第n层的圆环分为面积相同的2n‑1块，每层圆环相邻的两块之间设有隔板，每块中心处上有一个通孔，其中，n为正整数，R为正数；所述的底座（13）内设有压力开关（26），压力开关（26）与下岩芯塞（12）配合，压力室（8）内设有照明灯（28）和光控开关（27），压力开关（26）与光控开关（27）连接，光控开关（27）与照明灯（28）连接，照明灯（28）与计算机（24）连接；压力室（8）内设有瓦斯传感（29）和气压传感（30），瓦斯传感（29）和气压传感（30）与计算机（24）连接。