[发明专利]一种通过液压加压测定煤样孔裂隙的装置及方法

权利要求书

1.一种通过液压加压测定煤样孔裂隙的装置，其特征在于：包括摄像装置、液压加压装置、试验装置；

试验装置包括钢化玻璃罩、托架、实验台、顶盖；玻璃罩为圆筒形，固定在实验台上方，玻璃罩底部与

实验台密封连接，顶部通过顶盖密封；玻璃罩内部中心设有T型托架，煤样放置在该托架上方，玻璃罩上设有刻度线，顶盖为倒U型结构，其内凹处固定有密封圈，通过螺钉固定在玻璃罩顶部；所述煤样通过热缩管密封；所述刻度线位于T型托架的上方，刻度线包括水平刻度线和竖直刻度线，二者垂直相交于T型托架的中心；

液压加压装置包括液压加压泵、进油管和压力表，液压加压泵和压力表连接，进油管另一端连接玻璃罩底部的进油口，进油口方向平行于托架的水平面，正对煤样底部；进油口处设有密封圈；

摄像装置为高速摄像机，高速摄像机位于试验装置的刻度正对面。

2.根据权利要求1所述的通过液压加压测定煤样孔裂隙的装置，其特征在于：所述玻璃罩底部为喇叭形开口，与实验台连接处通过螺钉、密封圈进行密封。

3.一种通过液压加压测定煤样孔裂隙的方法，采用权利要求1~2任一项所述的通过液压加压测定煤样孔裂隙的装置，其特征在于：包括以下步骤：

（1）制备煤样：

①首先对采集来的原始煤块进行加工，切割成规则的尺寸为r=6cm、h=20cm的圆柱状煤样三块；

②用热缩管对煤样进行密封，然后用排水法测出煤样的体积V1；

③将煤样放在托架的正中间，在进油口处连接液压加压装置；

（2）连接试验装置：

①盖上顶盖，拧紧顶盖与玻璃罩之间的螺钉；

②通过液压加压泵，缓慢地向玻璃罩内注满油液；

（3）进行加压试验：

①加压过程：缓慢加压，观察压力表的读数，在10min中使压力表从1MPa 逐渐加到100MPa ，在加压过程中，高速摄像机对该过程每间隔10s进行照相记录；

②取下试验后的煤样，同样用排水法测得试验后煤样的体积V2；得出孔隙率；

③安装好待试验的剩下的两组相同煤样，重复上述步骤；

（4）数据分析：

根据高速摄像机读取的数据，得出煤样孔隙率与应力变化的对应关系。

4.根据权利要求3所述的通过液压加压测定煤样孔裂隙的方法，其特征在于：孔隙率通过以下公式计算得出：

Φ=(V1-V2)/V1；

式中，Φ为孔隙率，V1为初始煤样的体积，V2为试验后煤样的体积。