[實用新型]用于測試受載條件下煤層瓦斯吸附解吸規律的試驗裝置

有效

• 申請號: 201521060366.4
• 申請日: 2015-12-18
• 公開（公告）號: CN205246474U
• 公開（公告）日: 2016-05-18
• 發明（設計）人: 王登科;劉淑敏;孫劉濤;彭明;王洪磊
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01N7/04
• 分類號: G01N7/04;G01N7/14
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務所(普通合伙) 41131
• 代理人: 王金

技術領域

本實用新型屬于瓦斯試驗裝置技術領域，尤其涉及一種用于測試受載條件下煤層 瓦斯吸附解吸規律的試驗裝置。

背景技術

吸附解吸是煤層瓦斯最基本的運移模式之一，厘清煤層瓦斯的吸附解吸規律對我 國煤礦瓦斯災害防治具有重要意義。人們在研究含瓦斯煤的吸附解吸規律時往往采用的是 不受載的顆粒煤，但是眾所周知，煤層的賦存環境是一個應力-溫度耦合的復雜環境，因此 不考慮應力影響所得到的煤層瓦斯吸附解吸規律是不真實、不可靠的，所以很有必要開展 受載條件下的煤層瓦斯吸附解吸規律。

實用新型內容

本實用新型為了解決現有技術中的不足之處，提供一種結構簡單、試驗操作簡便， 能夠改變軟煤煤樣的加載壓力，模擬恒溫條件和不同的載荷條件，測量軟煤煤樣在不同載 荷條件下的瓦斯吸附量和解吸量的用于測試受載條件下煤層瓦斯吸附解吸規律的試驗裝 置。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：用于測試受載條件下煤層 瓦斯吸附解吸規律的試驗裝置，包括瓦斯供給裝置、加載裝置、抽真空裝置、恒溫箱和瓦斯 解吸儀；瓦斯供給裝置包括高壓瓦斯罐、減壓閥和充氣罐，高壓瓦斯罐和充氣罐之間通過充 氣高壓管連通，減壓閥設在充氣高壓管上，高壓瓦斯罐與減壓閥之間的充氣高壓管上按瓦 斯流通方向串聯設有第一閥門和第一氣壓表，減壓閥與充氣罐之間的充氣高壓管上按瓦斯 流通方向串聯設有第二氣壓表和第二閥門，充氣罐上設有溫度傳感器和壓力傳感器；加載 裝置包括壓力缸、活塞、熱縮管和手動液壓泵，壓力缸左右側壁上均設有定位銷，活塞沿軸 向插入壓力缸內并與壓力缸密封配合，活塞位于定位銷下方，壓力缸和活塞形成一個壓力 室，熱縮管位于壓力室內，熱縮管左右兩端分別連接有進氣高壓管和出氣高壓管，進氣高壓 管另一端與充氣罐連通，出氣高壓管另一端連接有兩位三通閥，進氣高壓管上設有第三閥 門，壓力缸與手動液壓泵之間通過液體高壓管連通，液體高壓管上沿液體流通方向設有第 四閥門和液壓表，壓力缸底部連接有排水管，排水管上設有第五閥門；抽真空裝置包括真空 泵和真空計，真空泵通過真空高壓管與兩位三通閥連通，真空計設在真空高壓管上，真空計 與兩位三通閥之間的真空高壓管上設有第六閥門；瓦斯解吸儀通過氣體高壓管與兩位三通 閥連通，瓦斯解吸儀與兩位三通閥之間的氣體高壓管上沿瓦斯流通方向串聯設有第三氣壓 表和第七閥門；充氣罐與壓力缸均設在恒溫箱內。

恒溫箱的溫度調節范圍為0℃-80℃，加載系統的加載壓力調節范圍為0-40MPa。

采用上述技術方案，本實用新型具有如下優點：

1、本實用新型包括瓦斯供給裝置、加載裝置、抽真空裝置、恒溫箱和瓦斯解吸儀， 其結構簡單，瓦斯供給裝置利用高壓瓦斯罐提供瓦斯氣體，通過減壓閥將瓦斯壓力調節到 試驗所需的壓力大小，并充入充氣罐內，利用充氣罐向煤樣中注入瓦斯氣體，這樣使得煤樣 充分吸附瓦斯直至達到吸附平衡，并通過觀察充氣罐內瓦斯氣體的壓力變化結合高壓管路 內瓦斯含量，便可計算出煤樣吸附解吸量的大小；加載裝置中壓力缸和活塞形成了一個壓 力室，通過手動液壓泵向壓力缸內注入蒸餾水，使得壓力室內的壓力達到預設值，實現對煤 樣的加載，操作簡便；最后通過瓦斯解吸儀讀數的變化得到瓦斯解吸量隨時間的變化規律。

2、本實用新型的充氣罐和壓力缸均設在恒溫箱內，使得系統溫度恒定，排除氣源 溫度不同的干擾，使煤樣瓦斯吸附解吸試驗在同一溫度下進行，可實現試驗的完整性和連 續性。

3、本實用新型的抽真空裝置利用真空泵對整個試驗管路進行脫氣處理，確保試驗 過程中只有瓦斯氣體參與到試驗中，從而排除其他氣體對試驗結果的干擾。本實用新型各 處的承壓管路均為高壓管，可嚴格控制管路長度，盡最大可能減少管路的自由空間，使試驗 數據更準確。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式