[实用新型]一种外加磁场的三轴渗流装置

说明书

本实用新型公开了一种外加磁场的三轴渗流装置，它包括混合气体供给系统，混合气体供给系统与黏度测试系统通过管路连接，黏度测试系统与压力加载系统通过管路连接；压力加载系统与三轴压力系统通过管路连接；三轴压力系统与负压调节系统通过管路连接；负压调节系统与流量测定系统通过管路连接，其特征在于：三轴压力系统的三轴压力室的外部上设置有恒定磁场发生器（14）；解决了现有技术中对于研究混合气体对煤层渗流的实验设备没有适用于可设置外部磁场的渗流实验设备；同时现有渗流设备没有可控气体黏度变化、出口端压力都默认为大气压力这与煤层瓦斯负压抽采不符等技术问题。

技术领域

本实用新型属于瓦斯检测实验器具技术领域，尤其涉及一种外加磁场的三轴渗流装置。

背景技术

我国的高瓦斯煤矿较多，瓦斯爆炸、煤与瓦斯突出事故频发，瓦斯事故严重。为了防止煤与瓦斯突出，现已形成了多种方法技术。磁技术是一门新兴的科学技术，近几十年获得了飞速发展且被广泛应用于诸多领域。目前研究表明，外加磁场对煤岩内的瓦斯吸附、运移规律影响较为明显。在煤层瓦斯运移过程中，渗透率是反映煤层内瓦斯渗流难易程度的物性参数之一。同时，渗透率也是瓦斯渗流力学与工程的重要参数。因此，煤层瓦斯渗透率的测算方法研究是瓦斯渗流力学发展之关键技术，也是煤矿安全工作者研究煤与瓦斯突出等一系列矿山安全问题的关键入手点。但是目前没有适用于进行外加磁场的煤岩渗透率的实验设备，在渗流实验中加入考虑磁场的影响，可以更加精确描述煤岩渗透率的演化，因此有必要对现有渗流设备进行改进，加入磁场发生仪。瓦斯是一种含有CH₄、CO₂等多种混合气体组成的气体，当通入试验气体组分不同时，试验气体的黏度势必会发生改变，而气体黏度也会对煤岩渗透率产生一定影响，因此有必要对通入混合气体黏度的可控进行一定的改进；而且这些渗流实验设备的出口端压力都默认为大气压力，这与煤矿开采过程孔隙压力的变化不符，因此有必要渗流设备出口端进行一定的改进，以为煤层瓦斯抽采等提供技术参考。

实用新型内容：

本实用新型要解决的技术问题：提供一种外加磁场的三轴渗流装置，以解决现有技术中对于研究混合气体对煤层渗流的实验设备没有适用于可设置外部磁场的渗流实验设备；同时现有渗流设备没有可控气体黏度变化、出口端压力都默认为大气压力这与煤层瓦斯负压抽采不符等技术问题。

本实用新型技术方案：

一种外加磁场的三轴渗流装置，它包括混合气体供给系统，混合气体供给系统与黏度测试系统通过管路连接，黏度测试系统与压力加载系统通过管路连接；压力加载系统与三轴压力系统通过管路连接；三轴压力系统与负压调节系统通过管路连接；负压调节系统与流量测定系统通过管路连接，其特征在于：三轴压力系统的三轴压力室的外壁上设置有恒定磁场发生器。

所述混合气体供给系统包括第一储气罐和第二储气罐，第一储气罐与气体混合装置通过管路连接，第一储气罐与气体混合装置的管路上依次安装有第一减压阀、第一压力表和第一开关阀；第二储气罐与气体混合装置通过管路连接，第二储气罐与气体混合装置的管路上连接有第二减压阀、第二压力表和第二开关阀。

黏度测试系统包括黏度感应器，黏度感应器设置在气体混合装置内；黏度感应器通过导线与设置在气体混合装置外的显示器连接。

黏度测试系统与压力加载系统之间依次安装有第三压力表和第三减压阀；压力加载系统包括轴压油泵和围压油泵；轴压油泵上设置有轴压手动加载杆和轴压压力表；围压油泵上设置有围压手动加载杆和围压压力表。

三轴压力系统包括外腔体，外腔体内设置有围压腔体，围压腔体内设置有轴压板，试件放置于轴压板下；在外腔体上设有轴压管口与围压管口，轴压管口穿过外腔体后与围压腔体上部相连；进气管穿过外腔体与围压腔体上部相连，出气管与围压腔体下部相连；围压管口穿过外腔体，连接到外腔体与围压腔体之间。

负压调节系统包括负压调节阀和压力表；负压调节阀和压力表安装在三轴压力系统的出气管上；所述压力表为精密压力表。