一种注射器式和泵站式兼容的渗透试验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种渗透试验装置，具体涉及一种注射器式和栗站式兼容的渗透试验装置。
【背景技术】
[0002]华北型煤田石炭二叠纪地层内岩溶陷落柱广泛发育。在煤炭开采过程中，一旦陷落柱被揭露，常常发生突水灾害，造成煤矿巨大的生命和财产损失。为了解释陷落柱突水机理，需要开展变质量破碎岩石长时间渗透试验和渗透突变试验。现有标准设备难以满足长时间渗透和渗透突变在同一试验中实现的要求，研制专用的(非标准的)变质量破碎岩石渗透试验系统是完全必要的。
[0003]目前破碎岩石渗透试验方法主要可概括为两种，第一种是利用栗连续地向岩样一端施加压力，第二种是注射器式储能器件向岩样的一端施加压力。前者的弊端，试验时采集的渗透压力无法按照既定试验方案调节并控制。后者弊端，注射器式储能器件的容积有限，当岩样发生渗透突变后，流量大幅度增加，储能器件没有足够水源以持续提供渗透水压力。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型目的是:提供一种在实现注射器式渗透方式的基础上，同时实现栗站式渗透方式，并能进行两种渗透方式自由切换，且可在同一试验中实现变质量破碎岩石的长时间渗透和渗透突变的注射器式和栗站式兼容的渗透试验装置。
[0005]本实用新型的技术方案是:一种注射器式和栗站式兼容的渗透试验装置，包括开放式渗透仪，以及与所述开放式渗透仪连接的兼容式加压系统；
[0006]所述兼容式加压系统包括双向液压缸，与所述双向液压缸下部连通的供水管路，与所述双向液压缸上部连通的供油管路，与所述供水管路连通的定量柱塞栗，以及与所述供油管路连通的变量柱塞栗；
[0007]在双向液压缸和定量柱塞栗之间的供水管路上依次设有截止阀一、截止阀二和换向阀一，在截止阀一和截止阀二之间的供水管路上连接有供水支管，供水支管的出水口连通开放式渗透仪的进水口，同时在供水支管上设有截止阀三、流量传感器以及压力变送器;
[0008]在双向液压缸和变量柱塞栗之间的供油管路上依次设有截止阀四、换向阀二、节流阀和冷却器。
[0009]作为优选的技术方案，在定量柱塞栗和换向阀一之间的供水管路上连接有溢流管路一，所述溢流管路一上设有压力表一和溢流阀一。
[0010]作为优选的技术方案，在变量柱塞栗和换向阀二之间的供油管路上连接有溢流管路二，所述溢流管路二上设有压力表二和溢流阀二。
[0011]本实用新型的注射器式和栗站式兼容的渗透试验装置，其长时间渗透试验具体方法如下:
[0012]步骤I)将换向阀二置于回油位，打开截止阀四、截止阀一和截止阀二，关闭截止阀三，将换向阀一置于进水位，由定量柱塞栗向双向液压缸下腔注水，注水完毕后，关闭截止阀二，将换向阀二置于中位；
[0013]步骤2)打开截止阀三，将换向阀二阀芯置于进油位，启动变量柱塞栗，由变量柱塞栗输出的液压油经过冷却器、节流阀、换向阀二和截止阀四进入到双向液压缸上腔，液压油驱动双向液压缸的活塞杆向下运动，双向液压缸下腔的水经过截止阀一、截止阀三、流量传感器进入到开放式渗透仪，供水支管上的压力变送器实时显示和储存破碎岩样下端压力；
[0014]步骤3)当双向液压缸下腔的水用完后，暂停试验，由定量柱塞栗再次注水，继续对破碎岩样渗透。
[0015]作为优选的技术方案，步骤2)中在供油管路中设置溢流管路二，并通过设于溢流管路二上的溢流阀二控制双向液压缸上腔的油压，并间接控制岩样下端压力。
[0016]本实用新型的注射器式和栗站式兼容的渗透试验装置，其渗透突变试验具体方法如下:
[0017]在长时间渗透试验过程中观察破碎岩样流量变化规律，在流量波动较大时，打开截止阀三和截止阀二，关闭截止阀一，关闭变量柱塞栗，启动定量柱塞栗，由定量柱塞栗输出的水经过换向阀一、截止阀二和截止阀三、流量传感器进入到开放式渗透仪，供水支管上的压力变送器实时显示和储存破碎岩样下端压力。
[0018]作为优选的技术方案，在供水管路中设置溢流管路一，并通过设于溢流管路一上的溢流阀一控制岩样下端压力。
[0019]本实用新型的优点是:
[0020]1.本实用新型在实现注射器式渗透方式的基础上，同时实现栗站式渗透方式，并能进行两种渗透方式自由切换，且可在同一试验中实现变质量破碎岩石的长时间渗透和渗透突变。
【附图说明】
[0021]下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述:
[0022]图1为本实用新型结构示意图；
[0023]其中:1开放式渗透仪，2双向液压缸，3供水管路，4供油管路，5定量柱塞栗，6变量柱塞栗，7截止阀一，8截止阀二，9换向阀一，10供水支管，11截止阀三，12流量传感器，
13压力变送器，14溢流管路一，15压力表一，16溢流阀一，17截止阀四，18换向阀二，19节流阀，20冷却器，21溢流管路二，22压力表二，23溢流阀二。
【具体实施方式】
[0024]实施例:参照图1所示，一种注射器式和栗站式兼容的渗透试验装置，包括开放式渗透仪1，以及与开放式渗透仪I连接的兼容式加压系统。
[0025]该兼容式加压系统包括双向液压缸2，与双向液压缸2下部连通的供水管路3，与双向液压缸2上部连通的供油管路4，与供水管路3连通的定量柱塞栗5，以及与供油管路4连通的变量柱塞栗6;在双向液压缸2和定量柱塞栗5之间的供水管路3上依次设有截止阀一 7、截止阀二 8和换向阀一 9，在截止阀一 7和截止阀二 8之间的供水管路3上连接有供水支管10，供水支管10的出水口连通开放式渗透仪I的进水口，同时在供水支管10上设有截止阀三11、流量传感器12以及压力变送器13;同时在定量柱塞栗5和换向阀一 9之间的供水管路3上连接有溢流管路一 14，溢流管路一 14上设有压力表一 15和溢流阀一 16。
[0026]本实用新型在双向液压缸2和变量柱塞栗6之间的供油管路4上依次设有截止阀四17、换向阀二 18、节流阀19和冷却器20;同时在变量柱塞栗6和换向阀二 18之间的供油管路4上连接有溢流管路二 21，溢流管路二 21上设有压力表二 22和溢流阀二 23。
[0027]本实用新型的注射器式和栗站式兼容的渗透试验装置，其长时间渗透试验具体方法如下:
[0028]步骤I)将换向阀二 18置于回油位，打开截止阀四17、截止阀一 7和截止阀二 8，关闭截止阀三11，将换向阀一 9置于进水位，由定量柱塞栗6向双向液压缸2下腔注水，注水完毕后，关闭截止阀二 8，将换向阀二 18置于中位；
[0029]步骤2)打开截止阀三11，将换向阀二 18阀芯置于进油位，启动变量柱塞栗6，由变量柱塞栗6输出的液压油经过冷却器20、节流阀19、换向阀二 18和截止阀四17进入到双向液压缸2上腔，液压油驱动双向液压缸2的活塞杆向下运动，双向液压缸2下腔的水经过截止阀一 7、截止阀三11、流量传感器12进入到开放式渗透仪1，供水支管10上的压力变送器13实时显示和储存破碎岩样下端压力；同时在供油管路4中设置溢流管路二 21，并通过设于溢流管路二 21上的溢流阀二 23控制双向液压缸2上腔的油压，并间接控制岩样下端压力。
[0030]步骤3)当双向液压缸2下腔的水用完后，暂停试验，由定量柱塞栗5再次注水，继续对破碎岩样渗透。
[0031]本实用新型的注射器式和栗站式兼容的渗透试验装置，其渗透突变试验具体方法如下:
[0032]在长时间渗透试验过程中观察破碎岩样流量变化规律，在流量波动较大时，打开截止阀三11和截止阀二 8，关闭截止阀一 7，关闭变量柱塞栗6，启动定量柱塞栗5，由定量柱塞栗5输出的水经过换向阀一 9、截止阀二 8和截止阀三11、流量传感器12进入到开放式渗透仪1，供水支管10上的压力变送器13实时显示和储存破碎岩样下端压力；同时在供水管路3中设置溢流管路一 14，并通过设于溢流管路一 14上的溢流阀一 16控制岩样下端压力。
[0033]上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种注射器式和栗站式兼容的渗透试验装置，包括开放式渗透仪(1)，其特征在于，还包括与所述开放式渗透仪(1)连接的兼容式加压系统； 所述兼容式加压系统包括双向液压缸(2)，与所述双向液压缸(2)下部连通的供水管路(3)，与所述双向液压缸(2)上部连通的供油管路(4)，与所述供水管路(3)连通的定量柱塞栗(5)，以及与所述供油管路(4)连通的变量柱塞栗(6); 在双向液压缸⑵和定量柱塞栗(5)之间的供水管路(3)上依次设有截止阀一(7)、截止阀二⑶和换向阀一(9)，在截止阀一(7)和截止阀二⑶之间的供水管路(3)上连接有供水支管(10)，供水支管(10)的出水口连通开放式渗透仪(1)的进水口，同时在供水支管(10)上设有截止阀三(11)、流量传感器(12)以及压力变送器(13); 在双向液压缸(2)和变量柱塞栗(6)之间的供油管路(4)上依次设有截止阀四(17)、换向阀二(18)、节流阀(19)和冷却器(20)。2.根据权利要求1所述的注射器式和栗站式兼容的渗透试验装置，其特征在于，在定量柱塞栗(5)和换向阀一(9)之间的供水管路(3)上连接有溢流管路一(14)，所述溢流管路一(14)上设有压力表一(15)和溢流阀一(16)。3.根据权利要求1所述的注射器式和栗站式兼容的渗透试验装置，其特征在于，在变量柱塞栗(6)和换向阀二(18)之间的供油管路(4)上连接有溢流管路二(21)，所述溢流管路二(21)上设有压力表二(22)和溢流阀二(23)。
【专利摘要】<b>本实用新型公开了一种注射器式和泵站式兼容的渗透试验装置，包括兼容式加压系统；该兼容式加压系统包括双向液压缸，与双向液压缸下部连通的供水管路，与双向液压缸上部连通的供油管路，与供水管路连通的定量柱塞泵，以及与供油管路连通的变量柱塞泵；在双向液压缸和定量柱塞泵之间的供水管路上依次设有截止阀一、截止阀二和换向阀一，在截止阀一和截止阀二之间的供水管路上连接有供水支管，供水支管的出水口连通开放式渗透仪的进水口，同时在供水支管上设有截止阀三、流量传感器以及压力变送器；在双向液压缸和变量柱塞泵之间的供油管路上依次设有截止阀四、换向阀二、节流阀和冷却器，其优点在于，可实现变质量破碎岩石的长时间渗透和渗透突变。</b>
【IPC分类】G01N15/08
【公开号】CN205067291
【申请号】CN201520827913
【发明人】王路珍, 孔海陵, 陈占清, 郁邦永, 韩雨, 王志飞
【申请人】盐城工学院
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年10月23日