HKY-2型 煤岩注浆试验及光纤传感监测装置

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，  厂家，  用途

  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

2. 系统要求

1）注浆泵

①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；

②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；

③注浆泵通过计算机控制，注浆参数的设置应该灵活、方便；

④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

①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；

②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；

③结构紧凑、操作方便、外形美观。

4）监测系统

①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；

②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级;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ZX

 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。

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。

3、储泥浆罐

压力20MPa，容积2000ml,活塞式

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℃。

5、手动围压泵

   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

7、恒温控制系统

   用于控制电路加热开关显示控制

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

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。

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。

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。

13、煤岩预处理

    将孔隙介质、裂隙介质、松散介质的煤岩制作成₵120x200mm

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。

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。

流量调节范围：0.01～600mL/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：220V，50HZ

功率：2.5KW

系统采用800×480的7寸TFT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。

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。

图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。

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，Z下面是状态栏。

图2  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。

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。

图3 实时曲线界面

图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。

图5  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2、3脚）设定入压满度（即传感器上限值）、入压零漂和压差。

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。

图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”。

图7 系统参数界面

图8 退出系统参数提示界面

对产品生产公司进行说明，提供和。

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。

图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。