[发明专利]超声波加载下煤粉产生、运移规律的实验装置

权利要求书

1.一种超声波加载下煤粉产生、运移规律的实验装置，包括一岩心夹持器（8），其特征在于：将所述的岩心夹持器（8）放置在一水浴恒温箱（13）中，所述的水浴恒温箱（13）连接恒温循环系统，在水浴恒温箱（13）上安装有超声波加载系统；岩心夹持器（8）具有轴压注入口、围压注入口、流体入口以及导出口；所述的流体入口连接一用于提供恒速的液相、气相或气水两相流体的岩心驱替系统；所述的轴压注入口和围压注入口对应连接用于提供三轴压力的加压系统；所述的导出口连接用于将岩心夹持器导出的气体、液体和煤粉进行分离并分别记录排出量和排出速度的气液固分离及计量系统，气液固分离及计量系统连接一抽真空系统；所述的岩心夹持器（8）连接一用于监测夹持器内的机械振动信号和煤粉运移规律的影像及波动检测系统；所述的岩心夹持器（8）有一透明缸体（35）；透明缸体（35）的一端安装一轴压压力腔（31），穿过轴压压力腔（31）安装一沿透明缸体轴向滑动的活动柱塞（30），位于轴压压力腔（31）内的活动柱塞（30）上设有挡翅，挡翅将轴压压力腔（31）分成左右两个室；透明缸体（35）另一端留有观察口（44），观察口（44）内设有凸透镜；透明缸体（35）另一端内依次安装有垫片（38）、型煤岩心（39）和原煤岩心（40），原煤岩心（40）靠近观察口（44）；型煤岩心（39）和原煤岩心（40）包裹在胶筒（41）内，胶筒（41）与透明缸体（35）之间围限的空间为环形围压腔（42）；透明缸体（35）上设有与环形围压腔（42）相通的围压注入口（36）；轴压压力腔（31）上设有轴压注入口（33），轴压注入口（33）与外侧腔室连通；活动柱塞的中心开有流体入口（34），观察口那端缸体中心开有导出口（43）；活动柱塞（30）上设有应变片线路（32），应变片线路（32）由压片错位固定密封在活动柱塞内；轴压压力腔（31）与环形围压腔（42）之间的透明缸体内设有用于限定活动柱塞（30）、垫片（38）和胶筒（41）在径向方向移动的活动挡翅（37）；在原煤岩心的一侧竖向开有贯穿原煤岩心的裂缝（45），裂缝（45）与原煤岩心轴向平行。

2.根据权利要求1所述的超声波加载下煤粉产生、运移规律的实验装置，其特征在于：所述的恒温循环系统包括封闭恒温箱（27）和循环管（28）；所述的封闭恒温箱（27）通过循环管（28）与水浴恒温箱（13）连通。

3.根据权利要求1所述的超声波加载下煤粉产生、运移规律的实验装置，其特征在于：所述的超声波加载系统包括多个设置在水浴恒温箱（13）上的超声波转换器（12）；所述的超声波转换器（12）与超声波发生器（11）连接。

4.根据权利要求1所述的超声波加载下煤粉产生、运移规律的实验装置，其特征在于：多个超声波转换器（12）均匀安装在水浴恒温箱（13）的底面、前面和后面。

5.根据权利要求1所述的超声波加载下煤粉产生、运移规律的实验装置，其特征在于：所述的岩心驱替系统包括液相管路与气相管路，液相管路与气相管路入口并联连接交汇后与平流泵相连，液相管路与气相管路出口汇合连接至流体入口（34）；气相管路上依次安装有阀门Ⅰ（3）、活塞容器（2）、压力传感器Ⅱ（6）和单向阀（7）；液相管路上依次安装有阀门Ⅱ（4）和压力传感器Ⅰ（5）。

6.根据权利要求1所述的超声波加载下煤粉产生、运移规律的实验装置，其特征在于：所述的加压系统包括手摇泵（46），手摇泵（46）输出管路上安装有压力传感器Ⅲ（49），输出管路通过两条管路对应连接轴压注入口（33）、围压注入口（36），每一条管路上分别安装有阀门和放空阀门。

7.根据权利要求1所述的超声波加载下煤粉产生、运移规律的实验装置，其特征在于：所述的影像及波动检测系统包括示波器（29）和高速摄像机（26）；示波器（29）与活动柱塞（30）上的应变片线路（32）相连，应变片粘贴在与垫片相对的活动柱塞（30）端面上，高速摄像机（26）放置在水浴恒温箱（13）外侧，对准岩心夹持器的观察口（44）。