[发明专利]一种带CT实时扫描的真三轴瓦斯渗流试验装置及方法

摘要

本发明提出一种带CT实时扫描的真三轴瓦斯渗流试验装置及方法，包括真三轴压力室、支架、加载装置、瓦斯渗流装置、CT扫描系统及控制/监测装置。真三轴压力室包括盖板和桶体；支架包括顶板、底板及立柱，位于CT扫描区内的装置均由碳纤维材料制成；加载装置包括轴压、侧压以及围压加载装置，提供实验所需的轴压、侧压和围压；瓦斯渗流装置控制着瓦斯气经过煤体并获取排出的瓦斯流量，研究渗透率变化；CT扫描装置包括CT放射源和CT探测器，实时观察试件内部变化。实现了真三轴应力‑应变‑渗流与CT实时配合，对于研究真三轴应力状态下煤岩体孔裂隙的扩展和渗透率演化规律具有重要意义。

主权项

1.一种带CT实时扫描的真三轴瓦斯渗流试验装置，其主要由：真三轴压力室、支架、加载装置、瓦斯渗流装置、CT扫描系统以及控制/监测装置组成，其中：/n所述支架由顶板、底板以及4根立柱组成，顶板底板中心设有中心孔，顶板和底板内侧面的中心位置处焊接有加载室底座，顶板和底板由立柱连接，并由螺栓固定；/n所述真三轴压力室包括盖板和桶体，桶体在两侧同一高度水平位置开设有圆孔，圆孔外侧处连接有侧压加载装置，底部开设中心孔，下加载室活塞压杆通过此处延伸至桶内；桶体底部开设排气口、下部位置上设有排液口，桶体与盖板之间有O型圈提供密封，且在桶体上端周围开设有螺栓孔，链接桶体与盖板；/n所述盖板上预设有进液口，与出液口配合使用，提供实验条件所需的围压，盖板上开设有进气口，与排气口配合使用用以连接供气装备和试件渗流通道，盖板中间位置开设有中心孔，上加载室活塞压杆通过中心孔延伸至桶内；/n所述加载装置包括轴压加载室、侧压加载室和围压加载装置；所述的轴向加载室安置于支架顶板、底板所焊接的加载室底座处；所述轴压加载室包括上压力室、下压力室，轴向位移传感器1、2，轴压传感器1、2，上压柱、下压柱、上压头、下压头，左压力室、右压力室，侧向位移传感器1、2，左压柱、右压柱、左压头、右压头以及若干压块、垫片；/n所述上(下)、左(右)压力室连接有活塞压柱，活塞压柱前部连接有上(下)、左(右)压头，压头与压块连接，共同配合为试件提供所需实验条件的轴压、侧压，各压块之间有垫片相互隔断，防止出现刚性碰撞，影响实验结果；所述围压加载方式为柔性加载，通过压力泵经通过上部进液口为实验提供所需围压；/n所述位移传感器设置在煤岩体试件的上下左右前后的6个方向上各设置一个，监测试件在实验过程中的应变变化；/n所述瓦斯渗流装置，高压气瓶气体通过导管连接到进气口处的渗流管上，并最终从上压头进气口流经煤岩体试件，通过下压头出气口、底座预留的出气口经气体流量计流出；/n所述CT扫描系统包括位于真三轴实验仪前后两侧的CT放射源和CT探测器组成，能为试件提供实时扫描。/n