1.一種煤體電脈沖致裂增滲實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),其特征在于:該系統(tǒng)包括:高壓充電電源(1)、高壓儲(chǔ)能電容器(2)、放電開(kāi)關(guān)(3)、分壓器(4)、高壓擊穿發(fā)生器(5)、電流探測(cè)器(6)、示波器(7)、放電開(kāi)關(guān)控制臺(tái)(8)、電腦(9)、三軸加載裝置(10)、電荷泄放裝置(11)和液壓控制系統(tǒng)(12);所述高壓充電電源(1)的輸出端與高壓儲(chǔ)能電容器(2)的正極連接,所述高壓儲(chǔ)能電容器(2)的輸出端與放電開(kāi)關(guān)(3)的輸入端相連接,所述放電開(kāi)關(guān)(3)的輸出端與分壓器(4)的輸入端連接,所述分壓器(4)的輸出端與高壓擊穿發(fā)生器(5)的輸入端相連接,所述高壓擊穿發(fā)生器(5)的輸出端與電流探測(cè)器(6)的輸入端相連接,并通過(guò)液壓管路(22)與液壓控制系統(tǒng)(12)相連接;所述電流探測(cè)器(6)的輸出端與高壓儲(chǔ)能電容器(2)的負(fù)極相連接;所述放電開(kāi)關(guān)(3)的輸出端與放電開(kāi)關(guān)控制臺(tái)(8)的輸入端相連接;所述分壓器(4)和電流探測(cè)器(6)的輸出端分別與示波器(7)的輸入端相連接,所述示波器(7)的輸出端與電腦(9)的輸入端通過(guò)數(shù)據(jù)線相連接;所述示波器(7)的輸出端與電腦(9)的輸入端通過(guò)數(shù)據(jù)線相連接;高壓儲(chǔ)能電容器(2)與電荷泄放裝置(11)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤體電脈沖致裂增滲實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),其特征在于:所述的高壓擊穿發(fā)生器(5)包括中部裝有立方體煤樣(21)的箱體(13),箱體(13)的左右兩個(gè)面上對(duì)稱(chēng)設(shè)有電極套管(17)和固定電極套管(17)的電極套管軸肩(18),所述對(duì)稱(chēng)設(shè)置的電極套管(17)內(nèi)分別設(shè)有針對(duì)立方體煤樣(21)相對(duì)兩個(gè)面的“針-針”正負(fù)電極,電極套管(17)相對(duì)立方體煤樣(21)的一端分別設(shè)有正電極加壓板(23)、負(fù)電極加壓板(24),所述箱體(13)的前后上下四個(gè)面上分別設(shè)有液壓缸(19),四個(gè)液壓缸(19)的活塞桿上分別設(shè)有相對(duì)立方體煤樣(21)前后上下四個(gè)面的加壓板(14)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤體電脈沖致裂增滲實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),其特征在于:所述的高壓擊穿發(fā)生器(5)包括中部裝有立方體煤樣(21)的箱體(13),箱體(13)的左右兩個(gè)面上對(duì)稱(chēng)設(shè)有電極套管(17)和固定電極套管(17)的電極套管軸肩(18),所述對(duì)稱(chēng)設(shè)置的電極套管(17)內(nèi)分別設(shè)有針對(duì)立方體煤樣(21)相對(duì)兩個(gè)面的“針-板”正負(fù)電極,電極套管(17)相對(duì)立方體煤樣(21)的一端分別設(shè)有正電極加壓板(23)、負(fù)電極加壓板(24),所述箱體(13)的前后上下四個(gè)面上分別設(shè)有液壓缸(19),四個(gè)液壓缸(19)上分別設(shè)有相對(duì)立方體煤樣(21)前后上下四個(gè)面的加壓板(14);四個(gè)液壓缸(19)經(jīng)液壓管路(22)與液壓控制系統(tǒng)(12)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤體電脈沖致裂增滲實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),其特征在于:所述的“針-針”正負(fù)電極包括由穿過(guò)正電極加壓板(23)觸及立方體煤樣(21)左端面的針狀正電極(15)和穿過(guò)負(fù)電極加壓板(24)觸及立方體煤樣(21)右端面的針狀負(fù)電極(16)構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3述的煤體電脈沖致裂增滲實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),其特征在于:所述“針-板”正負(fù)電極由穿過(guò)正電極加壓板(23)觸及立方體煤樣(21)左端面的針狀正電極(15)和貼合在立方體煤樣(21)右端面上的板狀負(fù)電極(20)構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤體電脈沖致裂增滲實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),其特征在于:所述的高壓充電電源(1)的輸出電壓范圍是0-300kV。
7.一種使用權(quán)利要求1、2、或3所述系統(tǒng)的煤體電脈沖致裂增滲實(shí)驗(yàn)方法,其特征在于包括如下步驟:
a、打開(kāi)高壓擊穿發(fā)生器(5)中箱體(13)的箱蓋,利用液壓控制系統(tǒng)(12)預(yù)設(shè)壓力,通過(guò)正電極加壓板(23)、負(fù)電極加壓板(24)和4個(gè)加壓板(14)將立方體煤樣(21)固定??;
b、旋轉(zhuǎn)電極套管(17)的軸肩使放電電極緊挨著立方體煤樣(21);
c、蓋上箱體(13)的蓋子,用螺絲將箱體的蓋子固定;
d、打開(kāi)高壓充電電源(1)向高壓儲(chǔ)能電容器(2)內(nèi)充電,當(dāng)電壓達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)停止充電,關(guān)閉高壓充電電源(1)以避免放電時(shí)損壞高壓充電電源(1);
e、觸發(fā)放電開(kāi)關(guān)控制臺(tái)上的放電按鈕,將高壓儲(chǔ)能電容器(2)中預(yù)設(shè)的電壓直接加載到立方體煤樣(21)的兩端,將煤樣擊穿;在放電的同時(shí),通過(guò)分壓器(4)和電流探測(cè)器(6)測(cè)量放電瞬間煤樣的電壓和電流的信號(hào),并通過(guò)電腦(9)記錄下來(lái);
f、通過(guò)電荷泄放裝置(11)將高壓儲(chǔ)能電容器(2)中剩余的電壓卸載掉;
g、打開(kāi)箱體(13)的箱蓋,將被擊穿的煤樣取出,實(shí)驗(yàn)完成。