[发明专利]一种煤岩渗透率的测定系统及其测定方法

权利要求书

1.一种煤岩渗透率的测定系统，其特征在于，包括：恒温箱、伺服加载装置、气体压力传感器、应变采集仪、计算机终端、夹持装置、参考缸、流量测试装置、真空泵、气体供应装置和三通阀，以及回压装置，其中，

所述气体压力传感器、所述夹持装置、所述参考缸和所述流量测试装置，以及回压装置置于所述恒温箱内，所述伺服加载装置包括：轴压泵、第一围压泵和第二围压泵；

所述夹持装置，用于固定圆柱形样品试块，所述样品试块在侧壁上部正中间和下部正中间位置粘贴有应变片，所述夹持装置具有两个独立的围压腔体，第一腔体与所述第一围压泵相连，第二腔体与所述第二围压泵相连，所述夹持装置的一端与所述参考缸相连接，另一端通过所述回压装置与所述流量测试装置相连接；

所述应变采集仪与所述应变片连接，用于采集所述应变片的应变值并发送至所述计算机终端；

所述伺服加载装置，用于在对所述样品试块施加的轴压调节到待测压力值时，调节对所述样品试块施加的第一围压和/或第二围压；

所述三通阀，设置在所述气体供应装置和所述真空泵与所述参考缸连接的管路上，用于打开或者关闭所述管路；

所述真空泵，用于在所述气体供应装置和所述真空泵与所述参考缸连接的管路打开时，对所述样品试块进行抽真空处理；

所述气体供应装置，用于存储实验气体，并结合所述三通阀的打开或者关闭，实现向所述参考缸和所述夹持装置注入所述实验气体，或者停止所述实验气体的注入；

所述回压装置，用于控制所述夹持装置出气口的气体压力在设定压力值；

所述流量测试装置，用于在所述夹持装置的出气阀门打开时，采集单位时间内通过所述样品试块的气体流量，并将所述气体流量发送至所述计算机终端；

所述计算机终端，用于记录和显示所述应变采集仪采集的所述应变值和所述气体压力传感器采集的所述参考缸的气体压力值，并根据所述气体流量和所述样品试块进出口两端的气体压力值，计算煤岩的渗透率。

2.根据权利要求1所述的煤岩渗透率的测定系统，其特征在于，所述真空泵具体用于，在所述三通阀的出气阀门打开时，对所述样品试块进行抽真空并达到设定的真空度；

所述三通阀具体用于，在所述真空泵对所述样品试块进行抽真空达到设定的真空度后，关闭所述出气阀门，同时打开其进气阀门以打开所述气体供应装置与所述参考缸的连接，将实验气体注入到所述参考缸和所述夹持装置中，使得参考缸和所述夹持装置内的气体压力达到并维持在预设压力值。

3.根据权利要求1所述的煤岩渗透率的测定系统，其特征在于，所述样品试块上粘贴的应变片为2组，分别粘贴在所述样品试块的上部和下部，所述样品试块的形状与所述夹持装置相适配。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的煤岩渗透率的测定系统，其特征在于，所述伺服加载装置具体用于，通过所述轴压泵调节对所述样品试块施加的轴压至所述待测压力值，通过所述第一围压泵和所述第二围压泵调节对所述样品试块施加的所述第一围压和所述第二围压至所述待测定的压力值；

或者，通过所述第一围压泵调节对所述样品试块施加的所述第一围压直到所述应变采集仪采集到的第一径向应变值至第一预设径向应变值，且通过所述第二围压泵调节对所述样品试块施加的所述第二围压直到所述应变采集仪采集到的第二径向应变值至第二预设径向应变值；

或者，通过所述第一围压泵调节对所述样品试块施加的所述第一围压至待测定的压力值，通过所述第二围压泵调节对所述样品试块施加的所述第二围压直到所述应变采集仪采集到的径向应变值至所述第二预设径向应变值。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的煤岩渗透率的测定系统，其特征在于，所述实验气体包括：氦气、氮气、二氧化碳和甲烷中的任一种气体。