[发明专利]一种可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置及操作方法

权利要求书

1.一种可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置，它包括混合气体供给系统，其特征在于：混合气体供给系统与气体混合系统通过管路连接；气体混合系统与三轴压力系统通过管路连接；三轴压力系统与真空脱气系统通过管路连接；真空脱气系统与流量测定系统通过管路连接；所述气体混合系统包括气体混合腔（14），气体混合腔（14）内安装有PH传感器（30），有PH传感器（30）与PH值测定仪（13）通过导线连接。

2.根据权利要求1所述的一种可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置，其特征在于：混合气体供给系统包括混合气体罐（1）、酸性气体罐（2）和碱性气体罐（3），混合气体罐（1）、酸性气体罐（2）和碱性气体罐（3）分别通过管路与气体混合系统连接；混合气体罐（1）与气体混合系统的连接管路上依次安装有第一减压阀（4）、第三压力表（11）和第三开关阀（12）；酸性气体罐（2）与气体混合系统的连接管路上依次安装有第二减压阀（5）、第二压力表（9）和第二开关阀（10）；碱性气体罐（3）与气体混合系统的连接管路上依次安装有第三减压阀（6）、第一压力表（7）和第一开关阀（8）。

3.根据权利要求1所述的一种可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置，其特征在于：三轴压力系统包括三轴压力室（18），外室通过轴压管和围压管连接轴压泵（17）和围压泵（19）；气体混合系统与三轴压力系统的连接管路上依次安装有第五压力表（15）和第四减压阀（16）。

4.根据权利要求1所述的一种可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置，其特征在于：真空脱气系统包括真空泵（23），真空泵（23）与三轴压力系统的出口端通过管路连接；在管路上依次安装有压力表（20）、第五减压阀（21）和法兰阀（22）。

5.根据权利要求1所述的一种可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置，其特征在于：流量测定系统包括流量计（25），流量计（25）与真空脱气系统的连接管路上安装有止回阀（24）。

6.一种可改变混合气体酸碱度的三轴渗流装置的操作方法，其特征在于：它包括：

步骤1、将标准尺寸的煤体试件按要求安装在三轴压力室（18）的围压腔内，之后开启真空泵（23）将煤样与实验装置进行脱气六小时之后关闭法兰阀（22）；

步骤2、通过调节轴压油泵（17）与围压油泵（19）至实验所设置的轴压与围压值从而模拟煤在地底所受应力状态；

步骤3、打开第一减压阀（4）、第三开关阀（12），通过PH值测定仪（13）观测气体混合装置（14）内的气体酸碱度；

步骤4、通过打开第二减压阀（5）和第二开关阀（10）或者第三减压阀（6）和第一开关阀（8）来调节气体混合腔内的PH值；

步骤5、当达到实验所需PH值时通过调节第四减压阀（16）并根据第五压力表（15）读数使气体达到规定压力使得实验煤样在混合气体作用下吸附二十四小时；

步骤6、调节第四减压阀（16）至试验所需值以模拟煤岩开采过程中煤孔隙压力的变化，待流量计（25）读数稳定后记录流量值，最后通过公式计算出混合气体作用下不同湿度、轴压、围压耦合作用下煤渗透率值。