[發(fā)明專利]一種注水對瓦斯解吸特性實驗裝置

在審

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• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107192630A
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁梅;張平;李闖;許石青;王玉麗
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州大學
• 主分類號: G01N7/04
• 分類號: G01N7/04
• 代理公司: 貴陽中新專利商標事務所52100
• 代理人: 李亮,程新敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及瓦斯煤解吸技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種注水對瓦斯解吸特性實驗裝置。

背景技術(shù)

煤層中瓦斯氣體的解吸特性受瓦斯壓力、地應力、地下水、地溫、煤體結(jié)構(gòu)、受力狀態(tài)等諸多因素的影響，以往含瓦斯煤的解吸試驗都是在微小粒徑煤樣下的實驗，只考慮了不同溫度和瓦斯壓力下不同粒度煤樣的吸附解吸規(guī)律，研究不同顆粒煤的瓦斯吸附量和解吸難易程度，目前隨著水力沖孔、水利割縫和水力壓裂一系列增透措施的應用，向煤層注水過程水分會對瓦斯解吸造成一定得影響；而研究水分對含瓦斯煤的解吸規(guī)律較少，在后人發(fā)明的水分對含瓦斯煤的解吸系統(tǒng)中考慮的因素比較單一，很難在多因素耦合作用下開展實驗研究，而且不能模擬出現(xiàn)場瓦斯解吸的真實特性。

因此有必要建立該實驗裝置來模擬測試將含瓦斯原煤注水后的解吸特實驗，采用實驗室實驗的方法研究不同載荷、溫度、水分多因素耦合作用下瓦斯解吸特性，使人們更好的利用煤層注水進行煤與瓦斯突出防治。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種注水對瓦斯解吸特性實驗裝置，解決了很難在多因素耦合作用下開展實驗研究并且不能模擬出現(xiàn)場瓦斯解吸真實特性的問題。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：一種注水對瓦斯解吸特性實驗裝置，包括真空脫氣系統(tǒng)、恒溫系統(tǒng)、三軸加壓系統(tǒng)、注氣系統(tǒng)、高壓注水系統(tǒng)和解吸測定系統(tǒng)六個系統(tǒng)，所述真空脫氣系統(tǒng)包括真空泵，所述真空泵的抽氣口連通有真空脫氣箱，所述空泵和真空脫氣箱之間通過真空橡膠管連通，且真空脫氣箱的一側(cè)設(shè)置有閥門，所述恒溫系統(tǒng)包括恒溫水浴箱，所述三軸加壓系統(tǒng)包括改進的三軸壓力室和三軸室軸壓伺服系統(tǒng)，所述三軸壓力室的一側(cè)連通有圍壓伺服系統(tǒng)，所述注氣系統(tǒng)包括高壓氣瓶，所述高壓氣瓶的瓶口連通有減壓儲氣罐，且減壓儲氣罐的一側(cè)連通有精密壓力表和針型閥，所述高壓注水系統(tǒng)包括水箱，所述水箱的一側(cè)通過水管連通有增液泵，且增液泵的出水口通過水管連通有注水鋼管，所述注水鋼管的一端與三軸壓力室連通，所述增液泵和注水鋼管相對的一側(cè)水管的表面分別設(shè)置有閥門、高壓流量計和高精度壓力表，所述解吸測定系統(tǒng)包括量筒，所述量筒的一端通過軟管連通有端口閥門，所述量筒和端口閥門相對的一側(cè)軟管上設(shè)置有彈簧止水夾，且量筒的底部連通有量杯。

優(yōu)選的，所述三軸加壓系統(tǒng)中改進的三軸壓力室為假三軸壓力室，所述三軸壓力室所裝試樣為取自現(xiàn)場的原煤且原煤的大小為五十毫米乘一百毫米。

優(yōu)選的，所述圍壓伺服系統(tǒng)和三軸室軸壓伺服系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)不同的軸壓和圍壓，模擬出不同埋藏深度煤的壓力，所述恒溫水浴箱可以在模擬現(xiàn)場具體溫度。

優(yōu)選的，所述改進的三軸壓力室的頂部分別設(shè)置有注水端口和瓦斯進氣端口，所述改進的三軸壓力室底部設(shè)置有出水端口。

有益效果

本發(fā)明提供了一種注水對瓦斯解吸特性實驗裝置。具備以下有益效果，該注水對瓦斯解吸特性實驗裝置，通過真空脫氣系統(tǒng)包括真空泵，真空泵的抽氣口連通真空脫氣箱，空泵和真空脫氣箱之間通過真空橡膠管連通，真空脫氣箱的一側(cè)設(shè)置閥門，恒溫系統(tǒng)包括恒溫水浴箱，三軸加壓系統(tǒng)包括改進的三軸壓力室和三軸室軸壓伺服系統(tǒng)，三軸壓力室的一側(cè)連通圍壓伺服系統(tǒng)，注氣系統(tǒng)包括高壓氣瓶，高壓氣瓶的瓶口連通減壓儲氣罐，減壓儲氣罐的一側(cè)連通精密壓力表和針型閥，高壓注水系統(tǒng)包括水箱，水箱的一側(cè)通過水管連通增液泵，增液泵的出水口通過水管連通注水鋼管，注水鋼管的一端與三軸壓力室連通，增液泵和注水鋼管相對的一側(cè)水管的表面分別設(shè)置、閥門、高壓流量計和高精度壓力表，解吸測定系統(tǒng)包括量筒，量筒的一端通過軟管連通端口閥門，量筒和端口閥門相對的一側(cè)軟管上設(shè)置彈簧止水夾，量筒的底部連通量杯，能夠使原煤進行在注水條件下的解吸實驗，而且能夠在不同溫度、水分、軸壓和圍壓多重條件下進行解吸，能夠真實模擬埋藏在地下的煤的瓦斯解吸；同時也能使得原煤在干、水分條件下的對比實驗。該實驗簡單易操作，使用效果好，易于推廣。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明改進的三軸壓力室的結(jié)構(gòu)示意圖。