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煤岩注浆试验及光纤传感监测装置

煤岩注浆试验及光纤传感监测装置

型    号:
报    价:298000

煤岩注浆试验及光纤传感监测装置:恒速恒压注浆系统及配套的光纤传感监测设备的系统性能
1. 具有1套煤岩注浆系统,系统能够实现恒速恒压注浆,注浆压力、流速可调,具有现实的可操作性;
2. 注浆系统提供的平台能够模拟地层温度、压力、渗流条件;
3. 光纤传感监测系统能够获得注浆过程中煤岩体的渗压、电阻率变化情况,通过不同位置的渗压、电阻率变化反映浆液流动情况;

HKY-2型煤岩注浆试验及光纤传感监测装置概述:

    

供应  煤岩注浆试验及光纤传感监测装置  煤岩注浆试验及光纤传感监测装置报价,  煤岩注浆试验及光纤传感监测装置厂家,  煤岩注浆试验及光纤传感监测装置用途

  煤岩注浆试验及光纤传感监测装置使用说明

                     一、概述

     恒速恒压注浆系统及配套的光纤传感监测设备的系统性能

1. 具有1套煤岩注浆系统,系统能够实现恒速恒压注浆,注浆压力、流速可调,具有现实的可操作性;

2. 注浆系统提供的平台能够模拟地层温度、压力、渗流条件;

3. 光纤传感监测系统能够获得注浆过程中煤岩体的渗压、电阻率变化情况,通过不同位置的渗压、电阻率变化反映浆液流动情况;

                       二、系统要求

1. 系统组件

根据系统性能要求,煤岩注浆试验及光纤传感监测系统包括煤岩预处理子系统、注浆子系统、地层模拟子系统和监测子系统四个部分,主要技术组件如表所示。

 系统技术组件

编号

名称

功能

1

注浆泵

提供注浆压力

2

注浆管路

浆液通道

3

储浆罐

储存浆液

4

注浆平台

注浆试件夹持

5

手动围压泵

模拟地层压力

6

渗流泵

模拟地层渗流条件

7

恒温箱

模拟地层温度

8

压力传感器

监测渗压

9

电阻率传感器

监测电阻率

10

控制中心

注浆参数控制,数据获取

11

煤岩预处理系统

对试件进行前期处理

2. 系统要求

1)注浆泵

注浆泵为恒速恒压泵,能够在注浆过程中提供稳定、可调的注浆压力、流量,保障注浆试验的可行性和准确性;

注浆泵能够实现大多注浆材料的注浆过程,能够适应双液注浆,具有普适性;

注浆泵通过计算机控制,注浆参数的设置应该灵活、方便;

能够满足安全要求。

2)注浆管路

注浆管路连接注浆泵与注浆平台,管路保证足够强度。

3)注浆平台

注浆平台能够为直径12cm的圆柱试块提供注浆空间,能够对试件施加压力,保持恒定温度,模拟渗流场;

平台强度足够高,能够承受12MPa的注浆压力,安全系数的大于2,压力过大时有预警装置

结构紧凑、操作方便、外形美观。

4)监测系统

监测系统能够获取注浆试块的实时压力、电阻率变化情况,要求有足够的精度;

监测系统获得的监测数据能够直观观察、方便获取。

                     三、技术指标

注浆系统的技术指标主要包括压力指标、流量指标、监测指标和其他指标。

1. 压力指标:注浆压力0.05~10.0 MPa,可调;地层压力0~12.0 MPa,可调。

2. 流量指标:0.01~600mL/min,可调。

3. 监测指标:压力监测传感器监测精度达到0.25;电阻率监测传感器精度达到0.1Ω。

4. 其他指标:恒温控制范围20~80℃,可调;渗流压力0~12.0 MPa,可调。

四、注浆系统说明

一、注浆系统意义

    注浆及注浆效果监测的实验室研究是现阶段注浆试验的一个难题,为实现煤岩注浆试验室内化,设计实验室煤岩注浆试验系统。系统能够实现室内高仿真注浆试验,获得煤岩体(孔隙介质、裂隙介质和松散介质)的注浆特性,验证煤岩体的可注性。

二、注浆系统简介

“煤岩注浆试验及光纤传感监测系统”包括注浆系统和监测系统两个部分,注浆系统可以实现恒速恒压注浆,注浆压力、流速可调,模拟反映实际工程现场的条件;监测系统能够监测注浆对象的浆液扩散规律(压力数据、流速数据)。注浆系统简图如图1。

1 监测、控制主机  2注浆泵  3 储浆罐  4 高温、高压注浆平台 5 围压泵  6手动渗流泵 7 电阻率传感元件 8注浆试件  9压力传感元件

图1 注浆系统概略图

                       五、各部分说明

1)监测、控制主机-1:监测注浆系统浆液扩散规律,包括浆液压力、浆液流速等数据;进行注浆参数的设置,控制注浆泵,注浆与监测系统的反馈与调节。

2)注浆泵-2:提供注浆压力,能够适应单、双液注浆。

3)储浆罐-3:浆液储存。

4)高温、高压注浆平台-4:注浆试块固定、加温、加压,提供注浆环境。

5)围压泵-5:设置试件围压。

6)渗流泵-6:提供注浆过程中的渗流压力,模拟地层环境中的渗流场。渗流压力小于16.0MPa

7)电阻率传感元件-7:在进行化学浆液注浆的过程中,分析时间、空间上的环境电阻率变化,在时空上获得试件的浆液扩散规律。

8)注浆试件-8:孔隙介质、裂隙介质、松散介质。

9)压力传感元件-9:获得注浆过程中注浆平台进液端和出液端的浆液压力参数,并能够提供过载保护功能,压力过大预警。

二)注浆试件尺寸说明

注浆试件由高压胶套包裹,试件直径120mm,高200mm,注浆过程中浆液从注浆平台的进液端注入,进行注浆,在裂隙、孔隙中流出的浆液由出液端流出。高压胶套与注浆试块接触面安置电阻率传感器,能够获得注浆过程中注浆试件的电阻率变化情况,以判断浆液的流动扩散情况。如图2所示。

图2 注浆试件尺寸及电阻率监测元件布置

  • 组成部件技术参数说明
  1. 控制中心

 由计算机和工控系统联合组成数据自动采集处理系统

由计算机、数据采集板,数据采集处理软件组成。可自动实时采集注浆压力、温度、位移、电阻、流量的变化。

              IMG_1729 

2、注浆泵

注浆压力0.01~16.0 MPa,可调;地层压力0~25.0 MPa,可调。

    流量指标:0.01~600mL/min,可调。

 

                    IMG_256

3、储泥浆罐

压力20MPa,容积2000ml,活塞式

                    IMG_3566  

4、高压高温注浆平台、压力仓

岩心规格₵120mmx200mm,通过特殊定制耐温胶套包裹,模拟不同地层压力、温度下的注浆环境,工作压力0-20MPa,工作温度:室温-160℃。

                   IMG_3567

           

5、手动围压泵

        IMG_256

   6、光纤位移传感器

 

 精度0.001mm,可以通过位移传感器测量浆液的注入量已经密度等

   IMG_256

7、恒温控制系统

   用于控制电路加热开关显示控制

 

               IMG_2846

 

8、渗流泵

提供注浆过程中的渗流压力,模拟地层环境中的渗流场。渗流压力小于16.0MPa,渗流压力0.05~16MPa可调,流量0.01~600ml/min

          IMG_1373

 

9、电阻率仪

在进行化学浆液注浆的过程中,分析时间、空间上的环境电阻率变化,在时空上获得试件的浆液扩散规律。

 

 

    IMG_1204

10、采用进口西特、森纳士压力变送器测量泵、渗流压力,压力变送器数量4套。

 

IMG_256温度探头     压力传感器         IMG_2844       

11、恒温加热

  模拟地层温度的控制,并与外围隔离保存温度

                            

                        

12注浆管路、流程

 高压浆液注入,管路上配备安全控制,超压自动泄漏。

                         

 

              IMG_3571                  

13、煤岩预处理

    孔隙介质、裂隙介质、松散介质的煤岩制作成120x200mm

 

          人造岩心

14数据自动采集处理系统

由计算机、数据采集板,数据采集处理软件组成。可自动实时采集注浆系统压力、温度的变化。

        IMG_256

 

                                                      IMG_256

 

        IMG_256

七、注浆泵具体参数说明

该系统采用进口伺服电机配合可编程控制器和智能显示屏对泵的进、退、调速、调压等进行精确控制,利用动画演示指示泵的运行状态和故障,曲线显示液体流速、流量以及压力实时变化,具有操作简单、方面的人机接口界面。

HSB-1 双缸恒压恒速泵既可以单杠独立工作,也可以双缸联动不断流工作。单杠、双缸工作,均有恒压、恒流、跟踪三种工作模式,满足不同客户的需求。

三、技术指标

    工作压力:012MPa

流量调节范围:0.01600mL/min

恒流精度:±1%F·S;(≤±1ml/min

流量显示精度:0.1mL

恒压精度:±1%F·S;

压力显示精度:0.1MPa

单泵容积:800mL,双泵容积:800mL×2=1600mL

充液时间:2min

电源:220V50HZ

功率:2.5KW

四、操作指南

系统采用800×4807TFT真彩 LCD作为显示器,有系统运行、实时曲线、用户参数设置、系统参数设置和关于我们等界面。

4.1 启动系统

将双缸泵体连接到泵控制系统,首先打开泵体的电源开关,在无异常情况下打开泵控制系统的电源。系统开始自检,无需任何操作,进入如下的启动界面。

1  HSB-1 双缸恒压恒速泵启动界面

显示启动界面后,点击屏幕的任意位置,进入系统运行界面。

4.2 系统运行

系统运行界面的左上角为菜单栏,右上角为实时时钟,左边是双缸运行动画演示区,右边是参数显示区,zui下面是状态栏。

系统运行界面

菜单栏:有系统运行、实时曲线、用户参数、系统参数和关于我们五个可选菜单。点击任意一个菜单,可从当前界面切换到相应界面。

实时时钟:实时显示当前的“年-月-日  时:分:秒”。

状态栏:指示系统运行状态。

“停止”,双缸均停止运行。

“运行”,双缸中至少有一个泵体在运行。

“手动排液”,单缸工作模选择为排液功能,双缸工作模不显示。

“手动吸液”,单缸工作模选择为吸液功能,双缸工作模不显示。

动画演示区:实时显示双缸腔体的剩余液量、压力、进出口阀门状态、液体流向、伺服状态及报警信息。

“请检查X泵电源”,当泵体正常加电,不显示该信息;

“过压报警”,腔体实测压力超过系统设定的压力上限;

“远程控制中……”,计算机通信时显示,,点击,恢复控制器控制;

“启动”按钮,在完成工作模式、压力和流速等设定,点击,系统运行;

“排液”按钮,单缸工作模式选择排液动作,双缸模式不显示;

“吸液”按钮,单缸工作模式选择吸液动作,双缸模式不显示;

参数显示区:定量显示当前实测数据和设定的参数。

运行模式,显示用户选择的工作模式;

设定压差,跟踪模式显示设定的压差值,恒压模式显示设定的压力,恒流模式显示设定的流速。

注:点击下图数字显示区域,则显示数字键盘,可实时修改设定的相应参数。

入口压力,跟踪模式显示泵体入口处的实时压力,其他模式不显示;

当前压力,显示A泵和B泵当前的压力,单位MPa

实际流速,显示A泵和B泵当前的流速,单位ml/min;

剩余液量,显示A泵和B泵腔体内剩余液体体积,单位ml

当前状态,显示A泵和B泵处于跟踪、停止、吸液还是排液状态;

累计流量,显示总的排液量,“清零”按钮可清为零。

4.3 实时曲线

实时曲线如图3所示,分别显示A泵和B泵实时压力、流速,显示时长为10min

3 实时曲线界面

4.4 用户参数

4 用户参数界面1

用户参数界面可进行压力、流速和模式的设置。

设定压力,恒压模式工作在该压力下,设置值不能超过压力上限;

设定流速,恒流模式工作在该流速下,设定值不能超过50ml/min

模式选择,本系统提供七种工作模式,A泵恒压、A泵恒流、B泵恒压、B泵恒流是单泵工作模式,AB泵恒压、AB泵恒流、AB泵跟踪是双缸工作模式。

用户参数界面2

注:选择为AB泵跟踪模式,显示界面如图5所示。跟踪模式需要外接入口压力传感器(或4-20mA电流输入接23脚)设定入压满度(即传感器上限值)、入压零漂和压差。

4.5 系统参数

菜单选择系统参数,打开如图6所示的登陆界面,用户可点击取消,进入系统参数界面,如图7所示。

6 用户登陆界面

系统参数为产品出厂前参数设置,用户只能浏览,不能进行任何操作。点击菜单中其他任何选项,退出系统参数界面,给出图8所示提示,用户点击“是”。

7 系统参数界面

8 退出系统参数提示界面

4.6 关于我们

对产品生产公司进行说明,提供联系和技术支持。

五、故障分析及排除

1. 系统启动时出现如图10所示提示,请检查PLC与触摸屏的通信电缆和电源。

10 通信失败提示

2. 运行界面出现“请检查A泵电源”或“请检查B泵电源”提示,请检查泵是否有电,或控制电缆的连接。

3. 运行界面出现“过压报警”,泵腔体内压力超过设定上限,排除故障后点击改点,恢复正常。

 

六、泵手轮、插销操作

1.电动操作

电动操作时链轮插销,大手轮插销必须插入销孔,小手轮脱开;

2.用大手轮快速进、退泵

将大手轮插销拔出,转动大手轮,可快速进、退泵。

3.用小手轮加压

拔出链轮插销,将大手轮插销插入,转动小手轮,可用小手轮手动加压。

 


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