[发明专利]一种三维模拟卸压煤岩体渗透特性的测试系统

摘要

本发明提供一种三维模拟卸压煤岩体渗透特性的测试系统，包括煤岩体密封箱体、轴压、围压加载装置、恒压气体加载及流量监测系统、应力监测系统和应变监测系统，所述煤岩体密封箱体包括保护层和被保护层，保护层分为中心回采区域和边界保护区域，中心回采区域内设有模拟回采层，模拟回采层包括沿着回采方向依次放置的多个承压柔性气囊，所述多个承压柔性气囊用一矩形框体围起，相邻两所述承压柔性气囊之间用隔板间隔定位，且每一所述承压柔性气囊连接有导管伸出煤岩体密封箱体，该系统能更加真实的模拟保护层回采过程中其四周的受力条件，使应变应力、渗透率测量结果更加接近实际，为保护层开采卸压效果分析、卸压瓦斯抽采方案设计提供装备基础。

主权项

1.一种三维模拟卸压煤岩体渗透特性的测试系统，其特征在于，包括：煤岩体密封箱体、轴压加载装置、围压加载装置、恒压气体加载及流量监测系统、应力监测系统和应变监测系统，所述煤岩体密封箱体包括框架和底座，所述框架固定在底座上，框架的前端面和后端面分别安装带有小孔的有机玻璃板，其余各面由钢板密封而成；所述煤岩体密封箱体的顶壁内侧安装有多组油压缸，每组油压缸均与一上压板连接，所述油压缸通过高压钢管与所述轴压加载装置连接，所述煤岩体密封箱体的一侧壁内侧安装有压力气囊与一侧压板连接，所述压力气囊通过高压钢管与所述围压加载装置连接，所述煤岩体密封箱体内铺设有保护层和被保护层，所述保护层分为待回采的中心回采区域和边界保护区域，所述中心回采区域内设有模拟回采层，所述模拟回采层包括沿着回采方向依次放置的多个承压柔性气囊，所述多个承压柔性气囊外边缘用矩形框体围起，相邻两所述承压柔性气囊之间用隔板间隔定位，每一所述隔板与所述矩形框体活动连接，所述煤岩体密封箱体的底壁内侧安装有导管连通外界与所述模拟回采层，所述恒压气体加载及流量监测系统包括气体加载装置和电子气体流量计，所述气体加载装置通过高压钢管与所述煤岩体密封箱体的进气孔连接并连通所述被保护层，所述进气孔为位于框架后端面的所述有机玻璃板上的多个小孔，所述电子气体流量计与所述密封箱体的测量孔连接，所述测量孔为位于框架前端面的所述有机玻璃板上与所述进气孔对应设置的多个小孔；所述应力监测系统包括压力盒和计算机，所述压力盒安装在所述被保护层中的应力测试点上，所述应变监测系统包括光纤光栅传感器、可发出光信号的光纤光栅传感调节仪和数据采集计算机，所述光纤光栅传感器垂直埋设在所述被保护层中的应变测试点上。