[发明专利]动态监测孔隙压力分布及变化的瓦斯渗流实验装置及方法

权利要求书

1.动态监测孔隙压力分布及变化的瓦斯渗流实验装置，包括渗流室，其特征在于，所述渗流室由缸体、设置在缸体上部的活塞压头构成，缸体与活塞压头围成的腔室为样品室，缸体侧壁从上往下均匀设有多个测压孔，缸体底部设有出气孔道；所述活塞压头上设有进气孔道，进气孔道上连接有进气管，进气管通过三通阀分别与瓦斯输送管道、抽真空管道相连；所述出气孔道与数据采集装置相连；所述出气孔道上连接有出气管，出气管通过快速接头与数据采集装置相连；所述出气管上设有活塞回压装置，活塞回压装置用于在同一进气压力下改变进气孔与出气孔的压降梯度，活塞回压装置与出气孔道之间的出气管上设有阀门和排气管，排气管上设有泄压阀；所述测压孔有4个，测压孔上安装有气体压力传感器，气体压力传感器在改变轴向应力大小的过程中记录煤样孔隙压力变化，气体压力传感器与电脑数据采集仪相连；

所述数据采集装置包括四路并联的支管，支管上均设有气动阀，其中的三路支管分别与量程不同的气体质量流量计相连，第四路支管与排水器相连，排水器底部设有出水管，出水管的另一端连接至集水容器，集水容器置于电子天平上；

所述渗流室的缸体底部设有底座。

2.根据权利要求1所述的瓦斯渗流实验装置，其特征在于，所述气体质量流量计的量程分别为0~100mL、0~500 mL、0~2000 mL。

3.根据权利要求1所述的瓦斯渗流实验装置，其特征在于，所述瓦斯输送管与高压气瓶相连，抽真空管道与真空泵相连；所述进气管上设有快速接头；所述瓦斯输送管上从高压气瓶开始依次设有调压阀、流量计、阀门；所述抽真空管道上设有排气管、真空容器和阀门，排气管上设有泄压阀。

4.利用权利要求1或2或3所述实验装置动态监测孔隙压力分布及变化的方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）对渗流实验装置样品室内的颗粒煤样施加轴向压力，然后对样品室内进行抽真空处理；

（2）向样品室内通入瓦斯气体，待煤样充分吸附达到吸附平衡后，改变轴向压力，记录煤样孔隙压力分布及变化；

（3）保持轴向压力不变，改变样品室出口气体压力，从而改变进气孔与出气孔的压降梯度，并记录煤样孔隙压力分布及变化。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，抽真空至真空表压力20 Pa以下并维持三小时以上。