[发明专利]一种恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置及方法

摘要

本发明公开了一种恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置及方法，包括用于对试件的定量充气、三轴加压卸压以及整个过程的可视化实时监测的可视化加载系统、用于实现轴向加压过程的容积恒定的恒容系统以及用于实现对围压的定量卸载以及试件吸附解吸过程的可视化监测的常压可视化气体体积测量系统；本发明有益效果加压头轴心的吸附解吸通道可用来测量试件对气体的吸附解吸量，恒容系统可实现轴向加压过程的容积恒定以排除压强改变对试验过程的干扰，常压可视化气体体积测量系统利用连通器原理和定量排水法将无色无形的气体转换到常压状态，实现试验过程可视化观测和数据实时获取。

主权项

一种恒容含瓦斯煤气固耦合物理力学参数试验装置，其特征是，包括：用于对试件的定量充气、三轴加压卸压以及整个过程的可视化实时监测的可视化加载系统、用于实现轴向加压过程的容积恒定的恒容系统以及用于实现对围压的定量卸载以及试件吸附解吸过程的可视化监测的常压可视化气体体积测量系统；所述可视化加载系统与恒容系统和常压可视化气体体积测量系统分别连接；所述可视化加载系统包括：顶板、底板、加压头、加压室、面试充填槽和立柱；所述加压室固定在顶板和底板之间，所述顶板和底板之间通过立柱固定连接；所述加压头固定在顶板上，加压头下端深入加压室，上端伸出顶板，在所述底板上表面中心位置和加压头下端分别设有面试充填槽；加压头轴心位置预制吸附解吸通道；所述恒容系统包括：恒容室、恒容支架、恒容活塞、连接臂和橡胶管；所述恒容室通过连接臂与可视化加载系统的加压头上端固定连接，恒容支架固定在可视化加载系统的顶板上，所述恒容活塞的下端深入恒容室、上端固定在恒容支架上，所述恒容室底部通过橡胶管与可视化加载系统连通，所述橡胶管一端与恒容室底部连通另一端与恒容通道连通；所述常压可视化气体体积测量系统包括：注水腔、排水腔、底座以及连接管；所述注水腔和排水腔固定在底座上，并通过连接管连通；所述注水腔底部与排水腔顶部保持水平，两腔连通形成U型管，所述排水腔通过双向连接阀与可视化加载系统连通，所述排水腔还通过单向连接阀与外界空气连通。