[发明专利]一种含瓦斯煤动力破坏过程电位信号测试系统及方法

权利要求书

1.一种含瓦斯煤动力破坏过程电位信号测试系统，其特征在于：包括测试缸体(1)、电位采集仪(2)、高压瓦斯气瓶(4)、真空泵(5)、压力采集仪(6)、微控伺服压机(7)；所述电位采集仪(2)通过电位数据传输线(3)与测试缸体(1)连接；所述高压瓦斯气瓶(4)通过减压阀(9)、耐高压气体管路(10)与测试缸体(1)的进气孔气体控制阀门(11)相连；所述真空泵(5)通过抽气管路(12)与测试缸体(1)的出气孔气体控制阀门(13)相连；所述压力采集仪(6)与布置在测试缸体(1)测压孔内的气体压力传感器(15)相连；所述微控伺服压机(7)用于对测试缸体(1)内的煤体施加载荷。

2.根据权利要求1所述的含瓦斯煤动力破坏过程电位信号测试系统，其特征在于，所述测试缸体(1)包括缸体盖(17)和腔体(18)，所述缸体盖(17)上设有垂直穿过缸体盖并可往复运动的轴(16)；所述腔体(18)的侧壁底部位置上设有左右对称的进气孔(19)、出气孔(20)，测压孔(14)、电位数据传输线孔(8)布置在腔体侧壁中部以上位置；所述缸体盖(17)和腔体(18)通过螺栓连接。

3.根据权利要求2所述的含瓦斯煤动力破坏过程电位信号测试系统，其特征在于，所述电位数据传输线(3)与测试缸体(1)的电位数据传输线孔(8)密封连接；电位信号利用铜电极片采集，所述铜电极片与煤样之间利用导电胶耦合，所述铜电极片与所述电位数据传输线(3)连接。

4.根据权利要求2所述的含瓦斯煤动力破坏过程电位信号测试系统，其特征在于，所述测试缸体(1)的缸体盖(17)和腔体(18)之间，以及轴(16)和缸体盖(17)之间都设有密封橡胶圈(21)。

5.根据权利要求1所述的含瓦斯煤动力破坏过程电位信号测试系统，其特征在于，所述抽气管路(12)上连接有真空表(22)。

6.如权利要求1所述含瓦斯煤动力破坏过程电位信号测试系统的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：组装含瓦斯煤动力破坏过程电位信号测试系统，并调试完成；

第二步：首先将煤体放入测试缸体(1)中，用螺栓连接缸体盖(17)和腔体(18)；然后运行电位采集仪(2)和压力采集仪(6)；再打开出气孔气体控制阀门(13)，关闭进气孔气体控制阀门(11)，打开真空泵(5)，使真空泵(5)通过抽气管路(12)对测试缸体(1)进行抽真空12h；

第三步：抽真空完成后，首先关闭出气孔气体控制阀门(13)，关闭真空泵(5)；然后打开高压瓦斯气瓶(4)，调节减压阀(9)使高压瓦斯气瓶(4)输出恒压气体，气压在0～3.0MPa之间可调；再打开进气孔气体控制阀门(11)，使恒压气体通过耐高压气体管路(10)输入测试缸体(1)中，并保持缸体恒压12h；

第四步：恒压完成后，首先关闭进气孔气体控制阀门(11)，关闭高压瓦斯气瓶(4)；然后打开微控伺服压机(7)对测试缸体(1)的轴(16)施加轴向载荷，加载速度控制在50N/s～100N/s，直至煤体卸载破坏；

第五步：煤体卸载破坏后，关闭电位采集仪(2)和压力采集仪(6)，打开出气孔气体控制阀门(13)排放测试缸体(1)内的残余瓦斯，清理测试缸体(1)内的破碎煤体。