[實用新型]一種變壓變溫條件下瓦斯解吸實驗系統

有效

• 申請號: 201921746636.5
• 申請日: 2019-10-18
• 公開（公告）號: CN210803183U
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 姚帥;范黎明;李博濤;姬海峰;牛碩磊
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: G01N7/16
• 分類號: G01N7/16;G05D27/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種變壓變溫條件下瓦斯解吸實驗系統。包括充氣系統，抽真空系統，變壓變溫系統，解吸環境壓力控制系統，參數采集與測控系統。充氣系統包括高壓氣源、氣體減壓閥及壓力表；抽真空系統包括真空泵、真空表和三通閥門；變壓變溫系統包括電磁圈和真三軸加載裝置；解吸環境壓力控制系統包括壓力緩沖罐、維壓容器、活塞、活塞桿及伺服電機；參數采集與測控系統包括瓦斯壓力傳感器、溫度傳感器和流量計。本實用新型可以還原煤樣真實應力環境、真實溫度條件、控制解吸環境壓力，計算機智能控制實驗系統并實時監測數據。本實驗系統測控精準、測控范圍廣、壓力控制穩定、操作智能。更好地研究不同溫度與解吸環境壓力的瓦斯解吸規律。

技術領域

本實用新型涉及煤礦瓦斯災害防治領域，特別涉及一種變壓變溫條件下瓦斯解吸實驗系統。

背景技術

煤層瓦斯含量是用來表征煤層氣儲層特征的關鍵參數，所以準確測定煤層瓦斯含量對于煤層氣資源勘探開發和煤礦瓦斯災害防治均具有重要意義。由于煤巖所處煤層的應力環境復雜，應力條件變化較快，導致煤巖的孔裂隙發生變化，從而導致煤層瓦斯解吸也發生相應的變化，因此需要通過實驗手段了解煤層瓦斯解吸特性，同時煤巖所處煤層的溫度及解吸過程形成的環境壓力也會影響其瓦斯解吸特性。然而目前有關瓦斯解吸實驗考慮的影響因素較為單一，真三軸加載條件下煤巖瓦斯解吸特性研究較少；實驗系統只能設置為某一恒定溫度，未能實現變溫條件；在解吸環境壓力上多以常壓靜態為主，負壓狀態考慮較少。還存在著測控精度低，測控范圍小、壓力控制不穩定、智能化程度低等問題，從而造成實驗結果發生偏差。有必要提出一個由計算機精準控制的智能化實驗系統，還原煤巖真實應力條件，研究不同溫度與解吸環境壓力條件下瓦斯解吸規律，并且控制實驗向預想的方向穩定進行得到瓦斯解吸規律，從而為瓦斯災害防治提供理論依據。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種變壓變溫條件下瓦斯解吸實驗系統。

為了實現上述目的，本實用新型采用了如下技術方案。

一種變壓變溫條件下瓦斯解吸實驗系統。包括充氣系統，抽真空系統，變壓變溫系統，解吸環境壓力控制系統，參數采集與測控系統。充氣系統包括依次串聯的高壓氣源和高壓氣源上的氣體減壓閥及壓力表。抽真空系統包括真空泵、真空表和三通閥門，真空泵和真空表依次串聯后與氣體減壓閥一起接入三通閥門。變壓變溫系統包括電磁圈和真三軸加載裝置，三通閥與手動閥一連接插入煤樣中，煤樣正上方插入第一軸進油管、第一軸壓油缸，左側插入第二軸進油管一、第二軸壓油缸一，右側插入第二軸進油管二、第二軸壓油缸二，煤樣正后方插入第三軸進油管一、第三軸壓油缸一，煤樣正前方插入第三軸進油管二、第三軸壓油缸二，構成真三軸加載裝置并接入計算機中由計算機控制；煤樣正下方安裝電磁圈，以便還原煤層真實溫度環境。解吸環境壓力控制系統包括緩沖罐、溫度傳感器二、計算機、瓦斯壓力傳感器二、電磁閥三、維壓容器、活塞、伺服電機。壓力緩沖罐接入維壓容器，溫度傳感器二接入壓力緩沖罐，其數據傳入到計算機中；電磁閥三的一端也接入到維壓容器，電磁閥三的另一端排空；壓力傳感器二一端連接到計算機中，另一端連接伺服電機，伺服電機帶動活塞桿運動，使得維壓容器內的活塞運動。參數采集與測控系統包括瓦斯壓力傳感器一、溫度傳感器一、手動閥二、三通一、電磁閥一、電磁閥二、流量計、三通二、手動閥三。瓦斯壓力傳感器一與溫度傳感器一一起并聯接入煤樣右下方，其數據傳入到計算機中；煤樣右上方通過手動閥二與三通一相連，三通一其余兩端分別連接電磁閥一和電磁閥二，電磁閥二另一端與流量計相連并接入三通二，電磁閥一、電磁閥二及流量計的數據傳入到計算機中；三通二的其余兩端分別連接手動閥三和壓力緩沖罐。

優選的，所述一種變壓變溫條件下瓦斯解吸實驗系統包括：包括充氣系統，抽真空系統，變壓變溫系統，解吸環境壓力控制系統，參數采集與測控系統。