[發明專利]一種向有一定壓力的吸附狀態的煤體中定量加入水分的實驗裝置及使用方法

有效

• 申請號: 201710219929.7
• 申請日: 2017-03-29
• 公開（公告）號: CN106908347B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 林海飛;李樹剛;嚴敏;丁智超;成連華;趙鵬翔;丁洋
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G01N7/14
• 分類號: G01N7/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種向有一定壓力的吸附狀態的煤體中定量加入水分的實驗裝置，包括兩高壓鋼瓶，兩高壓鋼瓶通過平衡罐連接有充氣管路，所述充氣管路為三條，分別連接有第一煤樣罐、參考罐、第二煤樣罐，所述第一煤樣罐、第二煤樣罐分別通過高壓注水管路依次連接有高壓球閥、單向閥、計量泵和注液泵，所述第一煤樣罐、第二煤樣罐還分別通過放散管路連接有固定空間，放散管路上以及固定空間內均安裝有壓力傳感器，所述管路上設有放散閥門。本發明可以精確控制加液量，實現高壓加液，除注水外，實現全過程電腦控制，控制精度高、實驗結果精確性高，并且可以模擬完整、真實的井下煤體環境，充分滿足實驗室測定一定壓力下的吸附狀態的煤體加液實驗的要求。

技術領域

本發明涉及煤體瓦斯吸附解吸測定技術領域，具體涉及一種向有一定壓力的吸附狀態的煤體中定量加入水分的實驗裝置及使用方法。

背景技術

目前，隨著煤礦開采中煤層深度和強度的增加，采煤工作越來越困難和具有危險性，而且煤層及瓦斯賦存地質條件復雜、煤層透氣性低、瓦斯含量高且壓力大，給煤礦的生產帶來極大隱患，嚴重制約了礦井生產能力的發揮，因此往往需要在采煤的同時進行瓦斯抽采工作，為了提高抽采率可以實施煤層增透抽采措施，而進行增透抽采措施前，必須對煤體的原始放散性能有一定程度的認識和了解，并且對煤體的瓦斯放散性能的研究可以找到一種在一定程度上抑制瓦斯放散的技術手段，來預防和治理井下瓦斯超限。

在實驗室中測定瓦斯放散性能的裝置大多數缺乏靈活性，只能測定某一種或幾種特定條件下的煤體瓦斯放散性能，不利于開展探索性研究。對于外加水分的煤體瓦斯放散性能的測定裝置，其缺點是顯而易見的。實驗室中一般的外加液體的裝置，一般都是先加液體后脫氣，或者是先低壓加液體再充入高壓氣體，這些都會使得水分在脫氣的過程中流失，影響實驗結果的轉缺陷，亦或者外加液體的量不能精確控制，達不到需要的實驗要求，不能真正實現與井下條件一致的實驗室環境，此外煤樣罐不均勻加液的問題也沒有得到有效的解決。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種向有一定壓力的吸附狀態的煤體中定量加入水分的實驗裝置及使用方法，可以精確控制加液量，實現高壓加液，除注水外，實現全過程電腦控制，控制精度高、實驗結果精確性高，并且可以模擬完整、真實的井下煤體環境，充分滿足實驗室測定一定壓力下的吸附狀態的煤體加液實驗的要求，同時設計保證了參數的合理性和科學性，提高了實驗的可靠性。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種向有一定壓力的吸附狀態的煤體中定量加入水分的實驗裝置，包括兩高壓鋼瓶，兩高壓鋼瓶通過平衡罐連接有充氣管路，所述充氣管路為三條，分別連接有第一煤樣罐、參考罐、第二煤樣罐，所述第一煤樣罐、第二煤樣罐分別通過高壓注水管路依次連接有高壓球閥、單向閥、計量泵和注液泵，所述第一煤樣罐、第二煤樣罐還分別通過放散管路連接有固定空間，所述放散管路上以及固定空間內均安裝有壓力傳感器，所述放散管路上設有放散閥門，所述固定空間設置于恒溫水浴內，所述恒溫水浴內設有溫度傳感器、加熱器和攪拌器，所述第一煤樣罐、參考罐、第二煤樣罐均安裝在箱體內，且均置于恒溫水浴內，恒溫水浴位于箱體內，所述固定空間通過脫氣管路連接有真空泵，所述脫氣管路上設有脫氣閥門，所述平衡罐上設有減壓閥，每條充氣管路上均設有電磁閥；所述第一煤樣罐、參考罐、第二煤樣罐通過管路連接，且每條管路上均設有一電磁閥。

其中，所述第一煤樣罐、第二煤樣罐構造一致，除了外部攪拌器和放水閥外，參考罐和其余兩個罐的內部結構是一致的；所述第一煤樣罐內套接有一煤樣杯，煤樣杯內設有一攪拌桿，攪拌桿上端穿過煤樣罐旋蓋通過聯軸器連接有一調速電機；煤樣杯上端安裝有一噴淋環，所述噴淋環通過高壓注水管路依次連接有高壓球閥、單向閥、計量泵和注液泵，煤樣杯底部為濾網結構，且煤樣杯底部與煤樣罐底部之間存在一段空隙，用于暫時儲存注入的水，使得煤樣不至于浸泡在水中。

其中，所述煤樣罐底部設有一放水管，所述防水管上安裝有一放水閥。

其中，所述攪拌桿與煤樣罐旋蓋之間采用Y型密封，所述攪拌桿上設有若干攪拌葉片。