[发明专利]一种模拟煤岩钻孔热冷加注装置及渗透率测试方法

说明书

本发明涉及一种模拟煤岩钻孔热冷加注装置，包括控制基座、承载架、物料转运平台、移动钻孔机、热风机、气体质量流量控制器、气体压力变送器、液氮加压器、低温液氮罐、空压机、氮气瓶、钻孔密封器、压力自适应囊袋、胶囊封孔器、万用表、高温导流管、低温导流管、加压管、高压管及数据处理终端；其测试方法，包括安装实验样品，加工实验钻孔，循环冲击，渗透测试及等五步。本发明设备结构简单，运行成本低廉，一方面具有良好的操作灵活性和可靠性，可有效的提高实验作业的工作效率和数据采集的精度，另一方面可有效的对各种井下自然条件进行仿真作业，从而极大的提高了实验数据与实际工作数据间的匹配性，增强实验数据的可靠性和准确性。

技术领域

本发明涉一种模拟煤岩钻孔热冷加注装置及渗透率测试方法，属瓦斯抽采技术领域。

背景技术

我国煤矿井下瓦斯抽采作业时，为了提高瓦斯抽采作业效率，延长钻孔使用寿命，往往均需要对瓦斯抽采钻孔进行压裂增透作业，当前在进行压裂增透时，冷热冲击增透技术得到了极为广泛的应用，但在实际的工作中发现，当前在对瓦斯钻孔进行压裂增透作业时，由于冷热冲击增透技术为新兴技术，因此在施工和研究工作中，可以借鉴参考的资料及经验相对较少，同时不同煤层的地质结构对冷热冲击压力作业产生的效果也存在较大的差异，因此导致当前在对瓦斯钻孔进行冷热冲击增透作业时往往缺乏有效的设计理论依据，从而导致对瓦斯钻孔冷热冲击增透作业后的煤层渗透率无法得出准确的判断，而当前尚无有效的实验平台和理论研究平台，从而一方面严重影响了瓦斯渗透率工作效率和精度，另一方面也易造成增透作业成本较高，增透效果不好等现象发生，因此针对这一问题，迫切需要开发一种全新的模拟煤岩钻孔热冷加注装置和与之相应的实验方法，以满足实际使用的需要。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明提供一种模拟煤岩钻孔热冷加注装置及渗透率测试方法与爆破冲击实施方法及其使用方法及其使用方法。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

一种模拟煤岩钻孔热冷加注装置，包括控制基座、承载架、物料转运平台、移动钻孔机、热风机、气体质量流量控制器、气体压力变送器、液氮加压器、低温液氮罐、空压机、氮气瓶、钻孔密封器、压力自适应囊袋、胶囊封孔器、万用表、高温导流管、低温导流管、加压管、高压管及数据处理终端，其中承载架至少一个，且承载架一端与控制基座侧表面通过铰链结构铰接，承载架包括承载立柱、导向横梁、驱动导轨、导向块、升降驱动机构及定位台，承载立柱至少两条，其末端设行走轮，顶端与导向横梁垂直分布，且各承载立柱均以导向横梁中线对称分布，且其中一条承载立柱与控制基座侧表面通过铰链结构铰接，导向横梁轴线与水平面平行分布，驱动导轨安装在导向横梁下表面并与导向横梁轴线平行分布，导向块共三个，安装在导向横梁上并沿导向横梁轴线方向与导向横梁滑动连接，导向块通过转台机构与升降驱动机构铰接并可环绕铰接轴进行0°—90°夹角旋转，升降驱动机构下端面与通过转台机构与定位台铰接，且定位台可环绕铰接轴进行0°—90°夹角旋转，物料转运平台位于导向横梁正下方，并沿导向横梁轴线方向水平移动，移动钻孔机安装在远离控制基座一侧的导向块的定位台上，热风机、气体质量流量控制器、气体压力变送器、液氮加压器、低温液氮罐、空压机、氮气瓶、万用表及数据处理终端均安装在承载基座上，其中热风机与高温导流管末端连通，高温导流管前端与位于中间位置的导向块的定位台连接，低温液氮罐通过液氮加压器与低温导流管末端连通，低温导流管前端与位于靠近控制基座一侧位置的导向块的定位台连接，钻孔密封器、压力自适应囊袋分别包覆在高温导流管、低温导流管前端外表面，并与高温导流管、低温导流管同轴分布，万用表通过至少两个检测电极与物料转运平台侧表面连接，且检测电极与万用表间通过导线电气连接，空压机与加压管末端连通，加压管前端与物料转运平台侧表面连通，氮气瓶通过气体质量流量控制器与高压管末端连通，高压管前端与物料转运平台侧表面连通，且加压管和高压管前端分别与气体压力变送器连通，且胶囊封孔器至少一个并包覆在加压管和高压管前端外表面，数据处理终端分别与承载架的驱动导轨、物料转运平台的行走机构、移动钻孔机、热风机、气体质量流量控制器、气体压力变送器、液氮加压器、空压机、万用表电气连接。