[发明专利]一种高压电脉冲致裂受载含瓦斯煤的可移动式实验装置

说明书

本发明涉及煤矿瓦斯治理或煤层气抽采技术领域，尤其是一种高压电脉冲致裂受载含瓦斯煤的可移动式实验装置，现提出如下方案，其包括高压电脉冲发生装置，所述高压电脉冲发生装置电性连接有电压监测器和电流监测器，所述发生釜箱体上设有多个压力装置，所述压力装置均可对放置于发生釜箱体内部的实验煤体施加压力，所述高压电脉冲发生装置通过同轴电缆与所述实验煤体相连。本发明可以满足更加符合矿井实际环境条件的实验研究，将地应力和瓦斯气体压力两方面的因素同时考虑在内，对高压电脉冲的工程实际应用具有重要意义。

技术领域

本发明涉及到煤矿瓦斯治理或煤层气抽采领域，尤其是一种高压电脉冲致裂受载含瓦斯煤的可移动式实验装置。

背景技术

现有煤层增渗技术往往存在一定的局限性，需要进一步研究高效安全的新方法将煤体卸压增渗，高压电脉冲技术是近些年提出，是用于煤矿瓦斯治理的新方法，该方法利用液电效应，在特殊电极上瞬间施加高电压，产生等离子体，利用能量转化的规律，使电能转化为机械能将煤体致裂，现在实验室中已经开展了很多相关实验，但是，同时考虑地应力和瓦斯气体压力双重影响因素的实验鲜有报道，对真实情况下的高压电脉冲作用煤体的相关研究需要进一步开展。

针对上述情况，需要对存在地应力和瓦斯气体压力的双重因素进行实验研究，为实际工程的应用奠定重要理论基础，同时在不同实验条件下，采取致裂措施和检测致裂效果同步进行较难实现，且以往的实验装置中，大多数不方便移动，不能满足需要移动实验装置的需求，为此，本发明提出了一种高压电脉冲致裂受载含瓦斯煤的可移动式实验装置。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明提出了一种高压电脉冲致裂受载含瓦斯煤的可移动式实验装置。

本实验装置采用同步监测实验煤体内部的应变和通过特殊的设计可以实现对煤体渗透率的同步测量，通过测量高压电脉冲放电致裂实验的电学参数，研究不同脉冲能量、脉冲功率下煤体的致裂增渗效果，对实际工程应用具有重要的指导意义，本实验装置设计为一体化车体可移动式，可以满足需要移动实验场所或需要改变特殊实验环境的情况。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种高压电脉冲致裂受载含瓦斯煤的可移动式实验装置，包括高压电脉冲发生装置，所述高压电脉冲发生装置电性连接有电压监测器和电流监测器，所述发生釜箱体上设有多个压力装置，所述压力装置均可对放置于发生釜箱体内部的实验煤体施加压力，所述高压电脉冲发生装置通过同轴电缆与所述实验煤体相连。

进一步地，所述实验装置还包括甲烷高压钢瓶，所述甲烷高压钢瓶与发生釜箱体之间连通有流量计，所述甲烷高压钢瓶上设有减压阀。

进一步地，多个所述压力装置分别可对发生釜箱体内部的实验煤体施加水平方向上和竖直方向上的压力。

进一步地，所述压力装置的伸长端均延伸至发生釜箱体中并固定连接有第一板。

进一步地，所述压力装置均包括液压缸，多个所述液压缸连接有液压泵，所述液压泵通过电磁溢流阀控制液压缸。

进一步地，所述发生釜箱体的外部设有动态应变仪，所述动态应变仪通过应变数据测量导线与实验煤体相连接，所述动态应变仪能够测量实验煤体内部特征点的应变数据。

进一步地，所述流量计能够测量由甲烷高压钢瓶进入实验煤体的气体含量，所述减压阀能够调节由甲烷高压钢瓶进入实验煤体的气体压力。

进一步地，所述发生釜箱体的底部设有车体。

本发明的有益效果：

1、本发明可以满足更加符合矿井实际环境条件的实验研究，将地应力和瓦斯气体压力两方面的因素同时考虑在内，对高压电脉冲的工程实际应用具有重要意义；