[发明专利]含瓦斯水合物煤体渗透率测试装置及方法

权利要求书

1.一种含瓦斯水合物煤体渗透率测试装置，其特征在于包括：

水合物生成单元、温度控制单元、注水单元和气瓶(50)，

水合物生成单元包括反应釜(11)、下压头(12)、上压头(13)、样品管(14)和注入管路(15)，所述样品管(14)用于放置煤样(2)，反应釜(11)下端口由下压头(12)密封，上端口由上压头(13)密封；下压头(12)的下中心压杆(121)插入样品管(14)的下端口，上压头(13)的上中心压杆(131)插入样品管(14)的上端口；注入管路(15)经反应釜(11)侧壁由上中心压杆(131)中心连通样品管(14)；下压头(12)的轴向中心设置排出通孔；

温度控制单元用于控制反应釜(11)内的环境温度，包括冷却恒温箱(31)、循环管路(32)和温度传感器(33)，循环管路(32)布置于反应釜(11)内，冷却恒温箱(31)的出口连接循环管路(32)的入口，循环管路(32)的出口连接冷却恒温箱(31)的入口，温度传感器(33)用于监测反应釜(11)内的温度；

注水单元用于向样品管(14)内注水，包括水箱(41)、注入流量计(42)、三通阀(43)和流出流量计(44)，水箱(41)通过注水管路(411)经三通阀(43)连通注入管路(15)；注水管路(411)上设置注入流量计(42)；流出流量计(44)用于测量下压头(12)排出通孔的水流出量；

气瓶(50)用于向样品管(14)内提供瓦斯气体，气瓶(50)通过注气管路(51)经三通阀(43)连通注入管路(15)；注入管路(15)上设置进气口压力传感器(52)，下压头(12)排出通孔内设置出气口压力传感器(53)；流出流量计(44)还用于测量下压头(12)排出通孔的瓦斯气体排出量。

2.根据权利要求1所述的含瓦斯水合物煤体渗透率测试装置，其特征在于：所述样品管(14)为热缩管，样品管(14)内煤样下表面与所述下中心压杆(121)之间设置下透气钢板(16)，煤样上表面与所述上中心压杆(131)之间设置上透气钢板(17)；所述样品管(14)外表面套接橡胶圈。

3.根据权利要求1或2所述的含瓦斯水合物煤体渗透率测试装置，其特征在于：所述注水管路(411)上设置水阀门(412)；水阀门(412)处于水箱(41)和注入流量计(42)之间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的含瓦斯水合物煤体渗透率测试装置，其特征在于：所述注气管路(51)上设置气阀门(511)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的含瓦斯水合物煤体渗透率测试装置，其特征在于：所述测试装置还包括轴压加压泵(60)，所述轴压加压泵(60)经上中心压杆(131)向煤样(2)提供轴向力。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的含瓦斯水合物煤体渗透率测试装置，其特征在于：所述测试装置还包括气体收集器(70)，气体收集器(70)的入口经排气管路连通下压头(12)的排出通孔；所述排气管路上设置排气阀(71)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的含瓦斯水合物煤体渗透率测试装置，其特征在于：所述测试装置还包括围压加压泵(80)和液压油泵(81)，液压油泵(81)用于从底部向反应釜(11)内通入硅油；围压加压泵(80)通过管路经反应釜(11)侧壁上设置的围压通孔向反应釜(11)内硅油施加围压。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的含瓦斯水合物煤体渗透率测试装置，其特征在于：所述测试装置还包括轴向引伸计(91)和径向引伸计(92)，轴向引伸计(91)用于测量样品管(14)中水合物煤体的轴向应变；径向引伸计(92)用于测量样品管(14)中水合物煤体的径向应变。