[发明专利]煤岩钻孔水力致裂实验装置

权利要求书

1.煤岩钻孔水力致裂实验装置，其特征在于：包括样品装置系统、围压系统、致裂系统、封闭系统和监测系统，

样品装置系统包括样品缸，样品缸内的底部设有筛筒，筛筒底部设有出水管，筛筒上方的样品缸内盛装有样品，样品内设有模拟钻孔；

围压系统包括充气子系统和充水子系统，充气子系统包括高压气泵和实验缸，实验缸底部设有支撑底座，高压气泵的出口通过输气管路与实验缸的上部相连通，高压气泵的进口通过进气管连通设有储气罐，输气管路上设有充气阀门、气路流量计和气路压力表，所述样品缸设在所述实验缸内的支撑底座上；充水子系统包括高压充水泵，高压充水泵的进水口连通设有充水水箱，高压充水泵的出水口通过充水管路与实验缸的底部相连通，充水管路上设有充水阀门、充水流量计和充水压力表；所述出水管的出水口伸出所述样品缸和所述实验缸；

致裂系统包括致裂高压水泵，致裂高压水泵的进水口连通设有致裂水箱，致裂高压水泵的出水口通过致裂管路与所述模拟钻孔相连通，致裂管路上设有致裂控制阀、致裂压力表和致裂流量计；

封闭系统包括样品缸密封装置和实验缸密封装置，样品缸密封装置包括上钢板和下钢板，上、下钢板皆为圆形设置且二者的直径皆小于样品缸的直径，上、下钢板之间设有橡胶垫，橡胶垫的直径大于样品缸的直径；实验缸密封装置包括实验缸上钢板和实验缸下钢板，实验缸上、下钢板皆为圆形设置且二者的直径皆小于实验缸的直径，实验缸上、下钢板之间设有实验缸橡胶垫，实验缸橡胶垫的直径大于实验缸的直径；

监测系统包括设在样品缸外壁上的声发射传感器，声发射传感器外罩设有密封罩。

2.根据权利要求1所述的煤岩钻孔水力致裂实验装置，其特征在于：所述监测系统还包括有设在实验缸外的照相机。

3.根据权利要求1或2所述的煤岩钻孔水力致裂实验装置，其特征在于：所述样品为煤样或混合材料，混合材料的成份包括矾土水泥、硅酸盐水泥、电过滤粉和水，

采用混合材料模拟Ⅰ类煤样时，矾土水泥、硅酸盐水泥、电过滤粉和水的重量比为1：2：25：11，上述材料混合后的凝固时间为30分钟；

采用混合材料模拟Ⅱ类煤样时，矾土水泥、硅酸盐水泥、电过滤粉和水的重量比为1：2：40：16.4，上述材料混合后的凝固时间为30分钟；

采用混合材料模拟Ⅲ类煤样或Ⅳ类煤样时，矾土水泥、硅酸盐水泥、电过滤粉和水的重量比为1：2：60：24，上述材料混合后的凝固时间为35分钟。

4.根据权利要求1或2所述的煤岩钻孔水力致裂实验装置，其特征在于：所述实验缸为钢化玻璃实验缸。

5.根据权利要求1或2所述的煤岩钻孔水力致裂实验装置，其特征在于：所述封闭系统还包括有压设在实验缸密封装置顶部的压块，压块顶部设有限位块，限位块与实验室固定物相连接并用于限制压块的竖向位置。