[发明专利]一种煤层钻孔瓦斯抽采模拟试验装置及方法

摘要

本发明公开了一种煤层钻孔瓦斯抽采模拟试验装置及方法，其模拟试验装置包括支座、位于支座上方的模拟箱、设置在支座和模拟箱之间用于调节模拟箱倾角的倾角调节机构，以及探测模拟箱内模拟样本裂缝情况的裂缝探测系统；其模拟试验方法包括步骤：一、模拟箱倾角的调节；二、钻孔瓦斯抽采中最优钻孔的获取；三、钻孔瓦斯抽采中最优封孔结构的获取。本发明模拟煤层处于不同倾角钻孔瓦斯抽采，还可模拟钻孔结构的性能以及封孔结构的性能，确定最优的钻孔结构和封孔结构，为实际煤层钻孔瓦斯抽采提供了有利的钻孔布置方案，也为煤层钻孔瓦斯抽采提供了保障，有助于提高瓦斯抽采效率及安全系数。

主权项

一种煤层钻孔瓦斯抽采模拟试验装置，其特征在于：包括支座(3)、位于支座(3)上方的模拟箱(4)和用于探测模拟箱(4)内煤层模拟样本(27‑1)内裂缝位置的裂缝探测单元，支座(3)上设置有用于调节模拟箱(4)倾角的倾角调节机构；所述模拟箱(4)通过进气管(5)与瓦斯气罐(6)连通，所述模拟箱(4)上开设有多个漏气测量孔(4‑2)，所述漏气测量孔(4‑2)上安装有可拆卸的堵塞件(9)，模拟箱(4)的底部钻设有多个延伸至煤层模拟样本(27‑1)内部的钻孔(4‑3)和用于抽采煤层模拟样本(27‑1)内部瓦斯的抽采管(11)，所述抽采管(11)延伸至钻孔(4‑3)内，所述钻孔(4‑3)与抽采管(11)之间设置有防止瓦斯气体溢出的封孔结构(10)，所述抽采管(11)与抽采泵(12)连通，所述抽采管(11)上安装有抽气控制阀(13)和浓度传感器(30)，所述模拟箱(4)内设置有加载件(26)；所述裂缝探测单元包括设置在模拟箱(4)上用于跟踪所述煤层模拟样本(27‑1)内裂缝位置的声发射探头(14)、与声发射探头(14)连接的声发射采集盒(16)和与所述声发射采集盒(16)连接的计算机(17)；所述倾角调节机构包括第一组液压支架和朝所述第一组液压支架方向滑动的第二组液压支架，所述第一组液压支架的底端固定在支座(3)上，所述第一组液压支架的顶端铰接在模拟箱(4)上，所述第二组液压支架的底端滑动安装在支座(3)上，所述第二组液压支架的顶端铰接在模拟箱(4)上。